今天進入老照片系列之前,我們不妨先來科普一番。翻開字典,“車”這個字是這樣解釋的:“車”,轉(zhuǎn)動的意思。
中國古代帶轉(zhuǎn)動的機械通常都叫“XX車”,利用輪軸旋轉(zhuǎn)進行工作的機械,如紡線用的“紡車”、提水用的“水車”、“筒車”、“翻車”等等。
有木有恍然大悟的感覺呢?原來“車床”的“車”是這個意思,利用輪軸旋轉(zhuǎn)進行工作的機械,這特征歸納得太到位了。
回頭一想,牛車、馬車、手推車、自行車以及汽車,不都是利用輪軸工作的機械嗎?那么利用車床加工零件,毫無疑問就叫車零件了。
①供人躺在上面睡覺的家具。②像床的器具:冰床、機床。③某些像床的地面:苗床、河床。在古代,床是供人坐臥的器具,與今天只用作睡臥不同?!墩f文》:“床,安身之坐者?!卑采?,指使身體安穩(wěn)的意思。
由此引申出起承托穩(wěn)定作用的東西,實際上就是底座,所以有琴床、機床、車床、筆床。由“床”構(gòu)成的復(fù)合詞的中心義是:起安穩(wěn)作用的底座。這樣結(jié)合意思一看,車床之所以取名叫車床,那是相當(dāng)貼切?。?br />
何為車床?
車床是主要用車刀對旋轉(zhuǎn)的工件進行車削加工的機床。在車床上還可用鉆頭、擴孔鉆、鉸刀、絲錐、板牙和滾花工具等進行相應(yīng)的加工。
車床主要用于加工軸、盤、套和其他具有回轉(zhuǎn)表面的工件,是機械制造和修配工廠中使用廣的一類機床。
好了,科普完進入正題,今兒我們就來聊聊被譽為“機器之母”——車床的前世今生。
車床的雛形
人類的祖先為了更方便地使用工具進行加工,機床原型的樹木車床就這樣誕生了,大概距今二百多年前吧。
十三世紀時期,機床原型也在發(fā)展,也總不能老是掛樹上吧。這時候就有了用腳踏板旋轉(zhuǎn)曲軸并帶動飛輪,再傳動到主軸使其旋轉(zhuǎn)的“腳踏車床”,也稱之為彈性桿棒車床,不過除了刀具是用金屬外,操作原理還是跟原先一模一樣的。
同一時期的中國,明朝出版了一本奇書叫《天工開物》,記載了明朝時期及前朝的各項技術(shù),看過你就能知道什么叫“古人的智慧”了。
這本書里也記載了磨床的結(jié)構(gòu),它利用了類似歐洲中世紀腳踏機床的原理,用腳踏的方法使金屬盤旋轉(zhuǎn),配合沙子和水來加工玉石。
《天工開物》中的磨床結(jié)構(gòu)
《開工天物》“扎砣圖”
這個就類似于現(xiàn)代加工中的鏜削,用特別的砣一點一點地把內(nèi)部的玉磨掉,想想古代的工匠們,真是個個能工巧匠啊。
《開工天物》“掏堂圖”
機床的誕生
1774年,英國人威爾金森發(fā)明了炮筒鏜床,這是世界上一臺真正意義上的鏜床。
威爾金森發(fā)明的炮筒鏜床,用來鑄造軍火
1775年,威爾金森用這臺炮筒鏜床鏜出的汽缸,重新制造了瓦特那漏洞百出的汽缸,滿足了瓦特蒸汽機的要求。為了鏜制更大的汽缸,他又于同年制造了一臺水輪驅(qū)動的汽缸鏜床,促進了蒸汽機的發(fā)展。
威爾金森為鍛造更大汽缸制作的汽缸鏜床
從此,機床開始用蒸汽機通過曲軸驅(qū)動,對于機床和蒸汽機而言,互相協(xié)助促進了共同的發(fā)展,一個轟轟烈烈的工業(yè)革命時代走向了。
現(xiàn)代車床原型的誕生和普及
寫到這里,就不得不提“車床之父”——亨利?莫茲利,英國發(fā)明家。他之于車床,就像瓦特之于蒸汽機。
1797年,莫茲利制成了一臺螺紋切削車床,它帶有絲桿和光桿,采用滑動刀架的現(xiàn)代車床,可車削不同螺距的螺紋。
莫茲利1797車床
此后,莫茲利又不斷地對車床加以改進。1800年,他用堅實的鑄鐵床身代替了三角鐵棒機架,用惰輪配合交換齒輪對,代替了更換不同螺距的絲杠來車削不同螺距的螺紋。
這就是現(xiàn)代車床的原型,是具有劃時代意義的刀架車床,對英國工業(yè)革命具有重要的意義。
莫茲利1800車床
嚴格來說,車床并不是莫茲利發(fā)明的,他只是在前人的基礎(chǔ)上,對車床進行了再創(chuàng)新,讓它擁有了自動切削的功能。但正是因為莫茲利的再創(chuàng)造,讓車床的應(yīng)用得到了極大普及,車床才得以真正意義上的誕生。
中國車床:從皮帶車床到五軸聯(lián)動
新中國成立之初,包括機床在內(nèi)的裝備制造業(yè)幾乎可以說是一片空白。中國的一批機床就是這樣“一窮二白”的條件下,經(jīng)過工人們的艱苦努力成功下線的。
1949年,新中國的一臺車床——六尺皮帶車床,終于在沈陽一機床廠誕生。
工人們在操作的是皮帶車床
這批機床的問世及后來的批量生產(chǎn),有力地支援了全國工業(yè)化建設(shè),創(chuàng)造出了后來許多生產(chǎn)奇跡。
沈陽一機床廠機械加工車間
到了“一五”時期,國家對部分機修廠進行改造并新建了一些企業(yè),并確定了18家生產(chǎn)重點骨干企業(yè)。這18家企業(yè)就是機床行業(yè)鼎鼎大名的“十八羅漢”。
“十八羅漢廠”在蘇聯(lián)的技術(shù)援助下,不斷研制出機床新品。如:
?沈陽一機床廠在1949年生產(chǎn)出新中國一臺車床后,1955年又研制出我國一臺C620-1臥式車床并開始投入批量生產(chǎn);
?同年,大連機床廠開始生產(chǎn)一種新機床——萬鏟床,上海機床廠試制成功新型外圓磨床;
?1956年,濟二機床批量生產(chǎn)龍門刨床和螺旋摩擦壓力機(該廠分別于1953年和1955年研制成功中國第
一臺大型龍門刨床和一臺大型機械壓力機)。
1958年夏秋之交,新中國首臺數(shù)控銑床終于誕生——X53K1,它由清華大學(xué)和北京第
一機床廠聯(lián)合研制,這也是亞洲一臺數(shù)控設(shè)備。
新中國首臺數(shù)控銑床終于誕生——X53K1
這次研制成功,完成了中國機械工業(yè)史上一次偉大的飛躍。從此,我國的機械加工開始從依靠手藝向依靠技術(shù)轉(zhuǎn)變。
之后的近30年時間,由于國外技術(shù)封鎖和國內(nèi)基礎(chǔ)條件限制,我國的數(shù)控技術(shù)并沒有得到很好的發(fā)展。一直到改革開放后,我國才迎來了機床工業(yè)發(fā)展的春天,機床的種類及型號也逐漸豐富起來。
發(fā)展至今,什么立式、臥式、多軸、數(shù)控車、車銑復(fù)合等等……各類型車床應(yīng)有盡有。
2012年,沈陽機床更是自主研發(fā)設(shè)計了首臺具有網(wǎng)絡(luò)智能功能的“i5數(shù)控系統(tǒng)”并實現(xiàn)了產(chǎn)業(yè)化,標志著我國中高檔數(shù)控機床數(shù)控系統(tǒng)全部依賴進口的歷史結(jié)束。
如今,我國已連續(xù)8年成為世界一大機床市場,也是世界上一個能生產(chǎn)所有門類機床的國家。
隨著數(shù)控車床的日益發(fā)展,如今已成為行業(yè)的大勢所趨,有著200多年歷史的普通車床正在逐漸沒落、消亡。
但目前看來,普通車床一定時間內(nèi)還會繼續(xù)存在下去的,畢竟對于小批量訂單來說,普車更省時,成本也低,而且機器換人的智能化改造想要“一統(tǒng)天下”,還需要比較長的時間完成進化過渡的。
但,普通車床退出市場,終將會是它的宿命。