世界上第一部机床是怎么做出来的?

如题所述

车床诞生记
早在古埃及时代,人们已经发明了将木材绕着它的中心轴旋转时用刀

具进行车削的技术。

起初,人们是用2根立木作为支架,架起要车削的木材,利用树枝的弹

力把绳索卷到木材上,

拉动绳子转动木材,用刀具车削。

这种古老的方法逐渐演化,发展成了在滑轮上绕二三圈绳子,

绳子架在弯成弓形的弹性杆上,来回推拉弓使加工物体旋转从而进行

车削,这便是“弓车床”。

到了中世纪,有人设计出了用脚踏板旋转曲轴并带动飞轮,再传动到

主轴使其旋转的“脚踏车床”。

16世纪中叶,法国有一个叫贝松的设计师设计了一种用螺丝杠使刀具

滑动的车螺丝用的车床

可惜的是,这种车床并没有推广使用。

时间到了18世纪,又有人设计了一种用脚踏板和连杆旋转曲轴,可以

把转动动能贮存在飞轮上的车床上,

并从直接旋转工件发展到了旋转床头箱,床头箱是一个用于夹持工件

的卡盘。

在发明车床的故事中,最引人注目的是一个名叫莫兹利的英国人,因

为他于1797年发明了划时代的刀架车床,

这种车床带有精密的导螺杆和可互换的齿轮。

莫兹利生于1771年,18岁的时候,他是发明家布拉默的得力助手。据

说,布拉默原先一直是干农活的,

16岁那年因一次事故致使右踝伤残,才不得不改行从事机动性不强的

木工活。

他的第一项发明便是1778年的抽水马桶,莫兹利开始一直帮助布拉默

设计水压机和其他机械,

直到26岁才离开布拉默,因为布拉默粗暴地拒绝了莫利兹提出的把工

资增加到每周30先令以上的请求。

就在莫兹利离开布拉默的那一年,他制成了第一台螺纹车床,这是一

台全金属的车床,

能够沿着2根平行导轨移动的刀具座和尾座。导轨的导向面是三角形

的,在主轴旋转时带动丝杠使刀具

架横向移动。这是近代车床所具有的主要机构,用这种车床可以车制

任意节距的精密金属螺丝。

3年以后,莫兹利在他自己的车间里制造了一台更加完善的车床,上面

的齿轮可以互相更换。

不久,更大型的车床也问世了,为蒸汽机和其他机械的发明立下了汗

马功劳。

19世纪,由于高速工具钢的发明和电动机的应用,车床不断完善,终

于达到了高速度和高精度的现代水平。

刨床和铣床
在发明过程中,许多事情往往是相辅相承、环环相扣的:为了制造蒸

汽机,需要镗床相助;蒸汽机发明发后,从工艺要求上又开始呼唤龙

门刨床了。

可以说,正是蒸汽机的发明,导致了“工作母机”从镗床、车床向龙

门刨床的设计发展。其实,刨床就是一种刨金属的“刨子”。

由于蒸汽机阀座的平面加工需要,从19世纪初开始,很多技术人员开

始了这方面的研究,其中有理查德·罗伯特、理查德·普拉特、詹姆

斯·福克斯以及约瑟夫·克莱门特等,他们从1814年开始

,在25年的时间内各自独立地制造出了龙门刨床。这种龙门刨床是把

加工物件固定在往返平台上,刨刀切削加工物的一面。但是,这种刨

床还没有送刀装置,正处在从“工具“向“机械”的转化

过程之中。到了1839年,英国一个名叫博德默的人终于设计出了具有

送刀装置的龙头刨床。

另一位英国人内史密斯从1831年起的40年内发明制造了加工小平面的

牛头刨床,它可以把加工物体固定在床身上,而刀具作往返运动。

此后,由于工具的改进、电动机的出现,龙门刨床一方面朝高速切

割、高精度方向发展,另一方面朝大型化方向发展。

19世纪,英国人为了蒸汽机等工业革命的需要发明了镗床、刨床,而

美国人为了生产大量的武器,则专心致志于铣床的发明。铣床是一种

带有形状各异铣刀的机器,它可以切削出特殊形状

的工件,如螺旋槽、齿轮形等。

早在1664年,就有人依靠旋转圆形刀具制造出了一种用于切削的机

器,这可算是原始的铣床了。当然,真正确立铣床在机器制造中地位

的,要算美国人惠特尼了。

1818年,惠特尼制造了世界上第一台普通铣床,但是,铣床的专利却

是英国的博德默于1839年捷足先“得”的。

1862年,美国的布朗制造出了世界上最早的万能铣床,这种铣床在备

有万有分度盘和综合铣刀方面是划时代的创举。万能铣床的工作台能

在水平方向旋转一定的角度,并带有立铣头等附件

。同时,布朗还设计了一种经过研磨也不会变形的成形铣刀,接着还

制造了磨铣刀的研磨机,使铣床达到了现在这样的水平。

磨床
磨削是人类自古以来就知道的一种古老技术,旧石器时代,磨制石器

用的就是这种技术。以后,随着金属器具的使用,促进了研磨技术的

发展。但是,设计出名副其实的磨削机械还是近代的

事情,即使在19世纪初期,人们依然是通过旋转天然磨石,让它接触

加工物体进行磨削加工的。

1864年,美国制成了世界上第一台磨床,这是在车床的溜板刀架上装

上砂轮,并且使它具有自动传送的一种装置。过了12年以后,美国的

布朗发明了接近现代磨床的万能磨床。
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