机床开展历史
十五世纪的机床雏形,因为制造挂钟和武器的需求,呈现了挂钟匠用的螺纹车床和齿轮加工机床,以及水力驱动的炮筒镗床。1501年左右,意大利人列奥纳多·达芬奇曾制作过车床、镗床、螺纹加工机床和内圆磨床的设想草图,其间已有曲柄、飞轮、顶尖和轴承等新组织。中国明朝出书的《天工开物》中也载有磨床的结构,用脚踏的办法使铁盘旋转,加上沙子和水来剖切玉石。
工业革命导致了各种机床的产生和改进。十八世纪的工业革命推进了机床的开展。1774年,英国人威尔金森(全名约翰·威尔金森)发明了较精细的炮筒镗床。次年,他用这台炮筒镗床镗出的汽缸,满足了瓦特蒸汽机的要求。为了镗制更大的汽缸,他又于1775年制造了一台水轮驱动的汽缸镗床,促进了蒸汽机的开展。从此,机床开端用蒸汽机经过曲轴驱动。
1797年,英国人莫兹利创制成的车床由丝杠传动刀架,能实现机动进给和车削螺纹,这是机床结构的一次严重革新。莫兹利也因而被称为“英国机床工业之父”。
19世纪,因为纺织、动力、交通运输机械和军火出产的推进,各种类型的机床相继呈现。1817年,英国人罗伯茨创制龙门刨床;1818年美国人惠特尼(全名伊莱·惠特尼)制成卧式铣床;1876年,美国制成全能外圆磨床;1835和1897年又先后发明滚齿机和插齿机。
工业技能开展的中心,从十九世纪起就悄悄从英国移向美国。在把英国的技能声望夺过去的人中,惠特尼可谓佼佼者。惠特尼聪颖过人,具有远见卓识,他率先研讨出了作为大规模出产的可替换部件的体系。至今还很活跃的惠特尼工程公司,早在19世纪四十年代就研发成功了一种转塔式六角车床。这种车床是随着工件制做的杂乱化和精细化而面世的,在这种车床中,装有一个绞盘,各种需求的刀具都安装在绞盘上,这样,经过旋转固定东西的转塔,就可以把东西转到所需的位置上。
随着电动机的发明,机床开端先采用电动机会集驱动,后又广泛使用独自电动机驱动。
二十世纪初,为了加工精度更高的工件、夹具和螺纹加工东西,相继创制出坐标镗床和螺纹磨床。一起为了习惯轿车和轴承等工业大量出产的需求,又研发出各种主动机床、仿形机床、组合机床和主动出产线。
1900年进入精细化时期。19世纪末到20世纪初,单一的车床已逐渐演化出了铣床、刨床、磨床、钻床等等,这些首要机床现已基本定型,这样就为20世纪前期的精细机床和出产机械化和半主动化发明了条件。
在20世纪的前20年内,人们首要是围绕铣床、磨床和流水装配线展开的。因为轿车、飞机及其发动机出产的要求,在大批加工形状杂乱、高精度及高光洁度的零件时,迫切需求精细的、主动的铣床和磨床。因为多螺旋线刀刃铣刀的面世,基本上处理了单刃铣刀所产生的振荡和光洁度不高而使铣床得不到开展的困难,使铣床成为加工杂乱零件的重要设备。
被世人称为“轿车之父”的福特提出:轿车应该是“轻盈的、健壮的、牢靠的和廉价的”。为了实现这一方针,有必要研发高效率的磨床,为此,美国人诺顿于1900年用金刚砂和刚玉石制成直径大而宽的砂轮,以及刚度大而牢固的重型磨床。磨床的开展,使机械制造技能进入了精细化的新阶段。
1920年进入半主动化时期。在1920年今后的30年中,机械制造技能进入了半主动化时期,液压和电气元件在机床和其他机械上逐渐得到了使用。1938年,液压体系和电磁操控不但促进了新型铣床的发明,并且在龙门刨床等机床上也推广使用。30年代今后,行程开关——电磁阀体系几乎用到各种机床的主动操控上了。
1950年进入主动化时期。第2次世界大战今后,因为数控和群控机床和主动线的呈现,机床的开展开端进入了主动化时期。数控机床是在电子核算机发明之后,运用数字操控原理,将加工程序、要求和替换刀具的操作数码和文字码作为信息进行存贮,并按其发出的指令操控机床,按既定的要求进行加工的新式机床。
世界第一台数控机床(铣床)诞生(1951年)。数控机床的计划,是美国的帕森斯(全名约翰·帕森斯)在研发检查飞机螺旋桨叶剖面轮廓的板叶加工机时向美国空军提出的。在麻省理工学院的参与和帮忙下,总算在1949年取得了成功。1951年,他们正式制成了第一台电子管数控机床样机,成功地处理了多种类小批量的杂乱零件加工的主动化问题。今后,一方面数控原理从铣床扩展到铣镗床、钻床和车床,另一方面,则从电子管向晶体管、集成电路方向过渡。1958年,美国研发成能主动替换刀具,以进行多工序加工的加工中心。
世界第一条数控出产线诞生于1968年。英国的毛林斯机械公司研发成了第一条数控机床组成的主动线。不久,美国通用电气公司提出了“工厂主动化的先决条件是零件加工过程的数控和出产过程的程控”。于是,到1970年代中期,呈现了主动化车间,主动化工厂也已开端建造。1970年至1974年,因为小型核算机广泛使用于机床操控,呈现了三次技能打破。第一次是直接数字操控器,使一台小型电子核算机一起操控多台机床,呈现了“群控”;第2次是核算机辅助设计,用一支光笔进行设计和修改设计及核算程序;第三次是按加工的实际情况及意外改变反应并主动改变加工用量和切削速度,呈现了自适操控体系的机床。
经过100多年的风风雨雨,机床的宗族已日渐老练,真实成了机械范畴的“工作母机”。