機(jī)床開(kāi)展歷史

    十五世紀(jì)的機(jī)床雛形，因?yàn)橹圃扃姳砗臀淦鞯男枰?，呈現(xiàn)了鐘表匠用的螺紋車床和齒輪加工機(jī)床，以及水力驅(qū)動(dòng)的炮筒鏜床。1501年左右，意大利人列奧納多·達(dá)芬奇曾繪制過(guò)車床、鏜床、螺紋加工機(jī)床和內(nèi)圓磨床的構(gòu)想草圖，其中已有曲柄、飛輪、頂尖和軸承等新組織。我國(guó)明朝出書(shū)的《天工開(kāi)物》中也載有磨床的結(jié)構(gòu)，用腳踏的方法使鐵盤旋轉(zhuǎn)，加上沙子和水來(lái)剖切玉石。

    工業(yè)革命導(dǎo)致了各種機(jī)床的產(chǎn)生和改進(jìn)。十八世紀(jì)的工業(yè)革命推動(dòng)了機(jī)床的開(kāi)展。1774年，英國(guó)人威爾金森（全名約翰·威爾金森）創(chuàng)造了較精細(xì)的炮筒鏜床。次年，他用這臺(tái)炮筒鏜床鏜出的汽缸，滿意了瓦特蒸汽機(jī)的要求。為了鏜制更大的汽缸，他又于1775年制造了一臺(tái)水輪驅(qū)動(dòng)的汽缸鏜床，促進(jìn)了蒸汽機(jī)的開(kāi)展。從此，機(jī)床開(kāi)端用蒸汽機(jī)通過(guò)曲軸驅(qū)動(dòng)。

    1797年，英國(guó)人莫茲利創(chuàng)制成的車床由絲杠傳動(dòng)刀架，能完成機(jī)動(dòng)進(jìn)給和車削螺紋，這是機(jī)床結(jié)構(gòu)的一次重大革新。莫茲利也因此被稱為“英國(guó)機(jī)床工業(yè)之父”。

    19世紀(jì)，因?yàn)榧徔?、?dòng)力、交通運(yùn)輸機(jī)械和軍火出產(chǎn)的推動(dòng)，各種類型的機(jī)床相繼呈現(xiàn)。1817年，英國(guó)人羅伯茨創(chuàng)制龍門刨床；1818年美國(guó)人惠特尼（全名伊萊·惠特尼）制成臥式銑床；1876年，美國(guó)制成萬(wàn)能外圓磨床；1835和1897年又先后創(chuàng)造滾齒機(jī)和插齒機(jī)。

    工業(yè)技能開(kāi)展的中心，從十九世紀(jì)起就悄悄從英國(guó)移向美國(guó)。在把英國(guó)的技能聲望奪過(guò)去的人中，惠特尼可謂佼佼者。惠特尼聰穎過(guò)人，具有遠(yuǎn)見(jiàn)卓識(shí)，他首先研討出了作為大規(guī)模出產(chǎn)的可替換部件的體系。至今還很活潑的惠特尼工程公司，早在19世紀(jì)四十年代就研發(fā)成功了一種轉(zhuǎn)塔式六角車床。這種車床是跟著工件制做的復(fù)雜化和精細(xì)化而面世的，在這種車床中，裝有一個(gè)絞盤，各種需要的刀具都安裝在絞盤上，這樣，通過(guò)旋轉(zhuǎn)固定東西的轉(zhuǎn)塔，就可以把東西轉(zhuǎn)到所需的方位上。

    跟著電動(dòng)機(jī)的創(chuàng)造，機(jī)床開(kāi)端先采用電動(dòng)機(jī)會(huì)集驅(qū)動(dòng)，后又廣泛運(yùn)用獨(dú)自電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)。

    二十世紀(jì)初，為了加工精度更高的工件、夾具和螺紋加工東西，相繼創(chuàng)制出坐標(biāo)鏜床和螺紋磨床。一起為了習(xí)慣轎車和軸承等工業(yè)大量出產(chǎn)的需要，又研宣布各種主動(dòng)機(jī)床、仿形機(jī)床、組合機(jī)床和主動(dòng)出產(chǎn)線。

    1900年進(jìn)入精細(xì)化時(shí)期。19世紀(jì)末到20世紀(jì)初，單一的車床已逐漸演化出了銑床、刨床、磨床、鉆床等等，這些首要機(jī)床現(xiàn)已基本定型，這樣就為20世紀(jì)前期的精細(xì)機(jī)床和出產(chǎn)機(jī)械化和半主動(dòng)化創(chuàng)造了條件。

    在20世紀(jì)的前20年內(nèi)，人們首要是環(huán)繞銑床、磨床和流水裝配線打開(kāi)的。因?yàn)檗I車、飛機(jī)及其發(fā)動(dòng)機(jī)出產(chǎn)的要求，在大批加工形狀復(fù)雜、高精度及高光潔度的零件時(shí)，迫切需要精細(xì)的、主動(dòng)的銑床和磨床。因?yàn)槎嗦菪€刀刃銑刀的面世，基本上處理了單刃銑刀所產(chǎn)生的振蕩和光潔度不高而使銑床得不到開(kāi)展的困難，使銑床成為加工復(fù)雜零件的重要設(shè)備。

    被世人稱為“轎車之父”的福特提出：轎車應(yīng)該是“輕巧的、健壯的、牢靠的和便宜的”。為了完成這一目標(biāo)，必須研發(fā)高效率的磨床，為此，美國(guó)人諾頓于1900年用金剛砂和剛玉石制成直徑大而寬的砂輪，以及剛度大而牢固的重型磨床。磨床的開(kāi)展，使機(jī)械制造技能進(jìn)入了精細(xì)化的新階段。

    1920年進(jìn)入半主動(dòng)化時(shí)期。在1920年今后的30年中，機(jī)械制造技能進(jìn)入了半主動(dòng)化時(shí)期，液壓和電氣元件在機(jī)床和其他機(jī)械上逐漸得到了應(yīng)用。1938年，液壓體系和電磁操控不但促進(jìn)了新式銑床的創(chuàng)造，并且在龍門刨床等機(jī)床上也推廣運(yùn)用。30年代今后，行程開(kāi)關(guān)——電磁閥體系幾乎用到各種機(jī)床的主動(dòng)操控上了。

    1950年進(jìn)入主動(dòng)化時(shí)期。第2次國(guó)際大戰(zhàn)今后，因?yàn)閿?shù)控和群控機(jī)床和主動(dòng)線的呈現(xiàn)，機(jī)床的開(kāi)打開(kāi)端進(jìn)入了主動(dòng)化時(shí)期。數(shù)控機(jī)床是在電子計(jì)算機(jī)創(chuàng)造之后，運(yùn)用數(shù)字操控原理，將加工程序、要求和替換刀具的操作數(shù)碼和文字碼作為信息進(jìn)行存貯，并按其宣布的指令操控機(jī)床，按既定的要求進(jìn)行加工的新式機(jī)床。

    國(guó)際第一臺(tái)數(shù)控機(jī)床（銑床）誕生（1951年）。數(shù)控機(jī)床的方案，是美國(guó)的帕森斯（全名約翰·帕森斯）在研發(fā)查看飛機(jī)螺旋槳葉剖面概括的板葉加工機(jī)時(shí)向美國(guó)空軍提出的。在麻省理工學(xué)院的參加和協(xié)助下，終于在1949年取得了成功。1951年，他們正式制成了第一臺(tái)電子管數(shù)控機(jī)床樣機(jī)，成功地處理了多品種小批量的復(fù)雜零件加工的主動(dòng)化問(wèn)題。今后，一方面數(shù)控原理從銑床擴(kuò)展到銑鏜床、鉆床和車床，另一方面，則從電子管向晶體管、集成電路方向過(guò)渡。1958年，美國(guó)研發(fā)成能主動(dòng)替換刀具，以進(jìn)行多工序加工的加工中心。

    國(guó)際第一條數(shù)控出產(chǎn)線誕生于1968年。英國(guó)的毛林斯機(jī)械公司研發(fā)成了第一條數(shù)控機(jī)床組成的主動(dòng)線。不久，美國(guó)通用電氣公司提出了“工廠主動(dòng)化的先決條件是零件加工進(jìn)程的數(shù)控和出產(chǎn)進(jìn)程的程控”。所以，到1970年代中期，呈現(xiàn)了主動(dòng)化車間，主動(dòng)化工廠也已開(kāi)端制作。1970年至1974年，因?yàn)樾⌒陀?jì)算機(jī)廣泛應(yīng)用于機(jī)床操控，呈現(xiàn)了三次技能突破。第一次是直接數(shù)字操控器，使一臺(tái)小型電子計(jì)算機(jī)一起操控多臺(tái)機(jī)床，呈現(xiàn)了“群控”；第2次是計(jì)算機(jī)輔助規(guī)劃，用一支光筆進(jìn)行規(guī)劃和修改規(guī)劃及計(jì)算程序；第三次是按加工的實(shí)際情況及意外變化反饋并主動(dòng)改變加工用量和切削速度，呈現(xiàn)了自適操控體系的機(jī)床。

    通過(guò)100多年的風(fēng)風(fēng)雨雨，機(jī)床的宗族已日漸成熟，真實(shí)成了機(jī)械領(lǐng)域的“工作母機(jī)”。