各位机加行业的老司机们,你知道车床为什么叫车床吗?用车床加工零件为什么叫“车”呢?我们不妨先来科普一番。
翻开字典,“车”这个字是这样解释的:
“车”,转动的意思。中国古代带转动的机械通常都叫“XX车”,利用轮轴旋转进行工作的机械,如纺线用的“纺车”、提水用的“水车”、“筒车”、“翻车”等等。
有木有恍然大悟的感觉呢?原来“车床”的“车”是这么个意思,利用轮轴旋转进行工作的机械,这特征归纳得太到位了。
回头一想,牛车、马车、手推车、自行车以及汽车,不都是利用轮轴工作的机械吗?那么利用车床加工零件,毫无疑问就叫车零件了。
①供人躺在上面睡觉的家具。②像床的器具:冰床、机床。③某些像床的地面:苗床、河床。
在古代,床是供人坐卧的器具,与今天只用作睡卧不同。《说文》:“床,安身之坐者。”安身,指使身体安稳的意思。
由此引申出起承托稳定作用的东西,实际上就是底座,所以有琴床、机床、车床、笔床。由“床”构成的复合词的中心义是:起安稳作用的底座。
这样结合意思一看,车床之所以取名叫车床,那是相当贴切啊!
车床是主要用车刀对旋转的工件进行车削加工的机床。在车床上还可用钻头、扩孔钻、铰刀、丝锥、板牙和滚花工具等进行相应的加工。车床主要用于加工轴、盘、套和其他具有回转表面的工件,是机械制造和修配工厂中使用最广的一类机床。
好了,科普完进入正题,今儿我们就来聊聊被誉为“机器之母”——车床的前世今生。
车床的雏形人类的祖先为了更方便地使用工具进行加工,机床最早原型的树木车床就这样诞生了,大概距今二千多年前吧。
十三世纪时期,机床原型也在发展,也总不能老是挂树上吧。这时候就有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”,也称之为弹性杆棒车床,不过除了刀具是用金属外,操作原理还是跟原先一模一样的。
同一时期的中国,明朝出版了一本奇书叫《天工开物》,记载了明朝时期及前朝的各项技术,看过你就能知道什么叫“古人的智慧”了。
这本书里也记载了磨床的结构,它利用了类似欧洲中世纪脚踏机床的原理,用脚踏的方法使金属盘旋转,配合沙子和水来加工玉石。
《天工开物》中的磨床结构
《开工天物》“扎砣图”
这个就类似于现代加工中的镗削,用特别的砣一点一点地把内部的玉磨掉,想想古代的工匠们,真是个个能工巧匠啊。
《开工天物》“掏堂图”
机床的诞生1774年,英国人威尔金森发明了炮筒镗床,这是世界上第一台真正意义上的镗床。
威尔金森发明的炮筒镗床,最初用来铸造军火
1775年,威尔金森用这台炮筒镗床镗出的汽缸,重新制造了瓦特那漏洞百出的汽缸,满足了瓦特蒸汽机的要求。
为了镗制更大的汽缸,他又于同年制造了一台水轮驱动的汽缸镗床,促进了蒸汽机的发展。
威尔金森为锻造更大汽缸制作的汽缸镗床
从此,机床开始用蒸汽机通过曲轴驱动,对于机床和蒸汽机而言,互相协助促进了共同的发展,一个轰轰烈烈的工业革命时代走向了极致。
现代车床原型的诞生和普及
写到这里,就不得不提“车床之父”——亨利•莫兹利,英国发明家。他之于车床,就像瓦特之于蒸汽机。
1797年,莫兹利制成了第一台螺纹切削车床,它带有丝杆和光杆,采用滑动刀架的现代车床,可车削不同螺距的螺纹。
莫兹利1797车床
此后,莫兹利又不断地对车床加以改进。1800年,他用坚实的铸铁床身代替了三角铁棒机架,用惰轮配合交换齿轮对,代替了更换不同螺距的丝杠来车削不同螺距的螺纹。
这就是现代车床的原型,是具有划时代意义的刀架车床,对英国工业革命具有重要的意义。
莫兹利1800车床
严格来说,车床并不是莫兹利发明的,他只是在前人的基础上,对车床进行了再创新,让它拥有了自动切削的功能。但正是因为莫兹利的再创造,让车床的应用得到了极大普及,车床才得以真正意义上的诞生。
各类型机床的飞速发展进入19世纪后,由于各行业的发展,需要应用于不同类型的机床相继出现。
1817年,罗伯茨发明了龙门车床;1818年,美国的惠特尼制造出了世界上第一台普通铣床。
罗伯茨龙门车床
为了继续提高机械化自动化程度,1845年,美国的菲奇发明转塔车床;1848年,美国又出现回轮车床;1873年,美国的斯潘塞制成一台单轴自动车床,不久他又制成三轴自动车床 ;20世纪初出现了由单独电机驱动的带有齿轮变速箱的车床。
斯潘塞机床
1900年,美国人诺顿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。磨床的发展,使机械制造技术进入了精密化的新阶段。
工业革命本身就是一种爆发式的发展,在这种大爆炸中,这个时期的机床也在不断的发展变化,为了工业和生产的更高效率而在不断的改进,这些机床的发明家真可谓是生逢此世。
随着高速工具钢的发明和电动机的应用,机床也由蒸汽动力升级到了电动机驱动,这又是一个跨时代的改进。可以看到从人力到水力、从蒸汽驱动到电力驱动,人类走过了好几百年的发展历程。
1910年,英国老车床
第一次世界大战后,由于军火、汽车和其他机械工业的需要,各种高效自动车床和专门化车床迅速发展。
为了提高小批量工件的生产率,20世纪40年代末,带液压仿形装置的车床得到推广,与此同时,多刀车床也得到发展。
50年代中,发展了带穿孔卡、插销板和拨码盘等的程序控制车床。数控技术于60年代开始用于车床,70年代后微处理器直接用于数控机床,进一步促进了数控机床的普及应用和飞速发展,并不断发展至今。
早期的数控机床
现代数控车床
如今的工业发展越来越精密,对车床的加工精度要求也越来越高,为了保证车床加工精度,需要定期对其进行精度检测校准,车床精度校准仪器也随着技术进步而发展,从最早的指示表类到如今的激光干涉仪,现在激光干涉仪已经是各机床厂家标配!
中图仪器作为国内唯一大规模商业应用的激光干涉仪生产企业,其SJ6000激光干涉仪精度高、稳定性好、使用方便,完全媲美进口品牌而广受各机床厂欢迎,行业有口皆碑!