機床的原型
人(ren)之所(suo)以從(cong)猿猴(hou)進(jin)化(hua)，靠的就是(shi)咱們(men)這(zhe)雙手，不過(guo)光(guang)靠手也(ye)不行(xing)，所(suo)以必須得(de)有工具(ju)來進(jin)行(xing)協助。想想人(ren)類的祖(zu)先(xian)還(huan)真(zhen)是(shi)聰明(ming)，為(wei)了更方便地用工具(ju)進(jin)行(xing)加工，機床最早原型的樹木車(che)床就這(zhe)樣誕生(sheng)啦，大概距(ju)今(jin)二千多年前吧。
作(zuo)為原型來說還(huan)是比較粗糙，大家看(kan)圖就(jiu)知道了。操作(zuo)的時候(hou)用腳踩住繩(sheng)子下方套圈，利(li)用樹枝的韌性把工件帶(dai)動旋轉，用石(shi)片或者貝殼等物(wu)作(zuo)為刀(dao)具，將刀(dao)具沿著橫條對(dui)物(wu)品進行切割的操作(zuo)。
十三世紀，機床原型也在發展，你總不能老是掛樹上吧，這時候就有用腳踏板旋轉曲軸并帶動飛輪，再傳動到主軸使其旋轉的“腳踏車床”，也稱之為彈性桿棒車床，不過除了刀具是真用金屬外，操作原理跟原先還是一模一樣的。說了(le)(le)歐洲的再來說說咱中(zhong)國。同一時(shi)期的明朝(chao)(chao)出版了(le)(le)一本(ben)奇書叫(jiao)(jiao)《天工開物》，記(ji)載(zai)了(le)(le)明朝(chao)(chao)中(zhong)古及以前(qian)的各(ge)項(xiang)技術，看(kan)過就能知道什么(me)叫(jiao)(jiao)“古人的智慧”，可以看(kan)一下。這本書里也(ye)記(ji)載了磨床(chuang)的(de)(de)結(jie)構(gou)，這里利用(yong)了類(lei)似歐洲(zhou)中世紀腳踏機床(chuang)的(de)(de)原理(li)，用(yong)腳踏的(de)(de)方法使金屬盤旋轉(zhuan)，配合沙子(zi)和水來加工玉(yu)石。用(yong)扎砣來切(qie)割玉石，你看那熟悉的腳踏板，一(yi)樣已經(jing)可以替換的扎砣（刀具）。你(ni)看右邊桌上(shang)的(de)沖砣，大小型號一應俱全(quan)，看玉(yu)料(liao)的(de)大小來選(xuan)擇(ze)合適的(de)工具。這個就類似于現代加工(gong)中(zhong)的(de)鏜削。然后用特別(bie)的(de)砣一(yi)(yi)點一(yi)(yi)點地(di)把內部的(de)玉磨掉(diao)，想想古代的(de)工(gong)匠還真是干得有挑戰(zhan)性。咱們再把目光放到歐洲，一個叫貝松的法國人設計出了一種通過過螺絲(si)桿使刀具(ju)滑動的(de)用來(lai)車螺絲(si)的(de)車床，刀具(ju)終于不(bu)再是固定在一個(ge)位(wei)置的(de)了(le)，看(kan)介(jie)紹(shao)說是并(bing)沒有推廣(guang)使用，不(bu)知為何。這個階段的機床原型(xing)就介紹(shao)完(wan)了，可以看(kan)出雖然原型(xing)在不斷發(fa)展，但(dan)是(shi)動(dong)力(li)來源還是(shi)沒有(you)脫離(li)最(zui)初的樹木車床，持續不斷的動(dong)力(li)還真的是(shi)很大(da)問題，畢竟咱(zan)們人再(zai)厲害還是(shi)會疲(pi)勞的。蒸汽機與機床
讓我(wo)們先來(lai)看這張圖，每個當(dang)過(guo)學生的肯(ken)定都(dou)會有(you)些印(yin)象，讓我(wo)們來(lai)回顧一下這個故(gu)事。童年時代的瓦特和(he)茶(cha)壺的故事。一(yi)天晚(wan)上，瓦特和(he)一(yi)個小(xiao)女孩(hai)在(zai)(zai)家里喝茶(cha)。瓦特不停地擺弄茶(cha)壺蓋(gai)，一(yi)會兒(er)打(da)開(kai)，一(yi)會兒(er)蓋(gai)上，當他把茶(cha)壺嘴(zui)堵住(zhu)時，蒸汽頂開(kai)了茶(cha)蓋(gai)。在(zai)(zai)旁的外祖(zu)母(mu)對瓦特的這種無聊動作極為不滿，加以訓(xun)斥。瓦特并不介意，他一(yi)心(xin)想著蒸汽的力(li)量，從此萌發制(zhi)造蒸汽機的念頭。當然歷史絕(jue)非這(zhe)樣簡單。瓦(wa)特是吸收前人(ren)的成果和他個人(ren)艱苦努力(li)，改良了蒸汽機的各種(zhong)部件(jian)，使得動力(li)效率得到提升。瓦(wa)特發明(ming)蒸汽機的故(gu)事并非那么戲劇(ju)化，但(dan)是精彩程度(du)卻遠超這(zhe)個童話故(gu)事。1763年，英國(guo)格拉(la)斯哥大學雇用了一(yi)名叫瓦特的(de)技術員(yuan)，他(ta)的(de)任務與其(qi)說是(shi)維護，更像是(shi)修理學校的(de)一(yi)臺(tai)紐科(ke)門蒸汽機，一(yi)條(tiao)濕漉漉的(de)繩(sheng)子(zi)把各個(ge)部件捆在一(yi)起，無奈(nai)它總(zong)是(shi)壞。紐科門(men)蒸(zheng)汽機(ji)就是(shi)(shi)瓦特蒸(zheng)汽機(ji)的前身，瓦特在紐科門(men)的設計上(shang)對汽缸部分進(jin)(jin)行了(le)改進(jin)(jin)，但是(shi)(shi)研發屢(lv)次失敗的一個主要(yao)原(yuan)因，是(shi)(shi)手工錘(chui)打的錫制汽缸總是(shi)(shi)漏氣。這個時(shi)候(hou)(hou)，威(wei)爾金(jin)森(sen)的出(chu)現(xian)對瓦爾改良蒸汽(qi)(qi)機起(qi)到了巨大的作用。當瓦特(te)還在為自(zi)己那(nei)3/8英寸厚(hou)的真正汽(qi)(qi)缸(gang)驕傲的時(shi)候(hou)(hou)，威(wei)爾金(jin)森(sen)已經擁有(you)了自(zi)己的車(che)床。作為(wei)一位鋼鐵大師，1774年威(wei)爾金(jin)森發明(ming)了炮筒鏜床，這是世(shi)界上(shang)首臺真正意義上(shang)的鏜床。1775年，威爾(er)(er)金(jin)森用(yong)這臺炮筒(tong)鏜床鏜出的(de)汽缸(gang)，重新(xin)制(zhi)造了瓦(wa)特(te)(te)那(nei)漏洞百出的(de)汽缸(gang)，滿足了瓦(wa)特(te)(te)蒸汽機的(de)要(yao)求(qiu)。當然作(zuo)為(wei)商人的(de)威爾(er)(er)金(jin)森也獲得了瓦(wa)特(te)(te)蒸汽機汽缸(gang)的(de)供應權。為了(le)(le)鏜制更大的汽缸，他(ta)又于同(tong)年制造了(le)(le)一臺水輪驅動(dong)(dong)的汽缸鏜床(chuang)(chuang)，促(cu)進了(le)(le)蒸汽機(ji)(ji)的發(fa)展。從此，機(ji)(ji)床(chuang)(chuang)開始(shi)用蒸汽機(ji)(ji)通過曲軸(zhou)驅動(dong)(dong)，對于機(ji)(ji)床(chuang)(chuang)和蒸汽機(ji)(ji)而言這(zhe)，互相協助(zhu)促(cu)進了(le)(le)共(gong)同(tong)的發(fa)展，一個轟轟烈烈的工業革命(ming)時代走向我們。工業革命時期的機床發明
莫茲利這個名字和機床自然是(shi)分不(bu)(bu)開的，1797年機床工(gong)業之父(fu)制成了臺螺(luo)紋切削車(che)床，它帶有絲(si)桿和光(guang)桿，采用滑動(dong)刀(dao)架——莫氏刀(dao)架和導軌，可車(che)削不(bu)(bu)同螺(luo)距的螺(luo)紋。此后，莫(mo)茲利又不斷地對(dui)車床(chuang)(chuang)加以改(gai)進。他在1800年制(zhi)造的車床(chuang)(chuang)，用堅(jian)實的鑄鐵床(chuang)(chuang)身代替了(le)三角鐵棒機架，用惰輪配合交換齒輪對(dui)，代替了(le)更(geng)換不同螺距的絲杠來車削不同螺距的螺紋(wen)。這是現代車床(chuang)(chuang)的原型，對(dui)英國工(gong)業革命具(ju)有重要意義。時間(jian)轉到(dao)19世紀，由于各行業的(de)發展，需(xu)要應(ying)用于不(bu)(bu)同類(lei)型的(de)機(ji)(ji)床相機(ji)(ji)出現。1817年，羅伯(bo)茨發明了龍門車(che)床，而來(lai)自(zi)美國的(de)惠特尼制造(zao)出了臥式銑床，這兩種機(ji)(ji)床刻意分別應(ying)用于不(bu)(bu)同行業的(de)零(ling)件(jian)制造(zao)需(xu)求，隨著工業革命(ming)的(de)發展，機(ji)(ji)床也在(zai)不(bu)(bu)斷發展中(zhong)。19世紀的(de)機(ji)械技師應數惠特(te)(te)沃(wo)斯，他于(yu)1834年(nian)制(zhi)成了(le)測長機(ji)，該測長機(ji)可以測量出(chu)長度誤(wu)差萬分之一英寸(cun)左右。1835年(nian)，惠特(te)(te)沃(wo)斯在他32歲時發明(ming)了(le)滾(gun)齒機(ji)。他還建議(yi)全(quan)部(bu)的(de)機(ji)床生產業者都采用(yong)(yong)同一尺寸(cun)的(de)標準(zhun)螺(luo)紋(wen)(wen)，這種螺(luo)紋(wen)(wen)作(zuo)為(wei)標準(zhun)螺(luo)紋(wen)(wen)被各國所使用(yong)(yong)。為(wei)了(le)提高機械化(hua)自(zi)動化(hua)程度，1845年，美國(guo)的菲奇(qi)發明轉塔式六角車床。1873年，美國的斯(si)潘塞制(zhi)成一臺單軸自動車床，不(bu)久他又制(zhi)成三軸自動車床。工業(ye)革命(ming)本身就(jiu)是一種(zhong)爆(bao)發(fa)式的發(fa)展，在(zai)(zai)這種(zhong)大(da)爆(bao)炸(zha)中，這個時期的機(ji)床也在(zai)(zai)不斷的發(fa)展變化，為了(le)工業(ye)和生(sheng)(sheng)產的更高效(xiao)率而在(zai)(zai)不斷的改(gai)進，這些機(ji)床的發(fa)明家正(zheng)可謂(wei)是生(sheng)(sheng)逢此世。隨(sui)著電(dian)動機的發展，機床(chuang)也(ye)(ye)由蒸(zheng)汽(qi)(qi)動力(li)升(sheng)級(ji)到(dao)了(le)電(dian)動機驅(qu)動，這又是一個跨時(shi)代的改(gai)進，可以看到(dao)從(cong)人力(li)到(dao)水力(li)、從(cong)蒸(zheng)汽(qi)(qi)驅(qu)動到(dao)電(dian)力(li)驅(qu)動，這樣(yang)的過程人類(lei)也(ye)(ye)走了(le)好幾百年的路程。”給世界裝上輪子“的男人
如(ru)果要(yao)挑選出那些對(dui)我們所有(you)人的(de)(de)(de)生(sheng)(sheng)活都產生(sheng)(sheng)過(guo)影(ying)響的(de)(de)(de)人物來(lai)，就不能(neng)忽略亨利·福特(te)。從現在起100年后的(de)(de)(de)一位歷史學家(jia)很可能(neng)會得出這(zhe)樣的(de)(de)(de)結論：對(dui)各(ge)個地方一切制造業(ye)產生(sheng)(sheng)影(ying)響的(de)(de)(de)是福特(te)，甚至(zhi)直(zhi)到今天依(yi)然如(ru)此(ci)，因(yin)為他開始采用了一種新的(de)(de)(de)制造汽(qi)車的(de)(de)(de)方法。福特(te)曾經提(ti)出：汽(qi)車應該(gai)是“輕巧的(de)(de)(de)、結(jie)實的(de)(de)(de)、可靠的(de)(de)(de)和便宜的(de)(de)(de)”。為(wei)了(le)實現(xian)這一目(mu)標，必須研制(zhi)(zhi)高效率(lv)的(de)(de)(de)磨床(chuang)(chuang)，為(wei)此，美(mei)國(guo)人諾頓于1900年用金剛砂和剛玉石(shi)制(zhi)(zhi)成直(zhi)徑大而寬(kuan)的(de)(de)(de)砂輪(lun)，以及剛度大而牢(lao)固的(de)(de)(de)重型磨床(chuang)(chuang)。磨床(chuang)(chuang)的(de)(de)(de)發展(zhan)，使機械制(zhi)(zhi)造技術進入了(le)精密化(hua)的(de)(de)(de)新階段。制造工具的改進也促進了制造方式本身的變化，從12個小時生產一臺車到1個小時生產一臺車，1908年10月(yue)標準化汽車——福特T型車駛下流水線。1913年(nian)福特(te)改(gai)革了裝配汽(qi)車的全過(guo)程。用繩(sheng)子鉤住的部分(fen)組(zu)裝好的車輛被拖著從工(gong)人(ren)身旁經過(guo)，工(gong)人(ren)們一次只組(zu)裝上一個部件(jian)。不久，福特(te)公(gong)司一年(nian)就(jiu)生產出(chu)幾十萬輛汽(qi)車，在當時是一項極出(chu)色的成就(jiu)，這是制(zhi)造業(ye)真正意義(yi)上的流(liu)水線。持(chi)續多年的(de)二戰結束后，制造業還是(shi)(shi)維持(chi)了戰前的(de)發展(zhan)水(shui)平。操作人員(yuan)通過手工操作電(dian)動(dong)機床(chuang)，將加工零件按(an)照設計圖(tu)紙(zhi)的(de)要求制作出來。這樣的(de)生產方式雖(sui)然(ran)比起蒸汽(qi)時代(dai)效率(lv)高，但是(shi)(shi)人心永遠(yuan)是(shi)(shi)滿足不了的(de)。怎(zen)么(me)樣(yang)才能更快更高效率，怎(zen)么(me)樣(yang)才能解(jie)決一些制造中無法解(jie)決的工藝難題，這(zhe)點很關鍵。數控機床的(de)出現還得(de)感謝(xie)美國(guo)軍(jun)方(fang)，沒有美國(guo)軍(jun)方(fang)的(de)需求就沒有數控機床的(de)研發(fa)。在20世紀40年(nian)代(dai)末期，一個(ge)叫帕森斯的美國工程(cheng)師構思了(le)一種方法，在一張(zhang)硬(ying)紙卡(ka)上打孔來表示需要加(jia)工的零件幾何形狀，利用著一張(zhang)硬(ying)卡(ka)來控制(zhi)機床的動作，雖然別人最初只是想一下(xia)而已。1948年帕(pa)森斯向美(mei)國(guo)空(kong)(kong)軍展示(shi)了(le)他(ta)的這(zhe)種想(xiang)法，美(mei)國(guo)空(kong)(kong)軍看后，表示(shi)極大的興趣，因為美(mei)國(guo)空(kong)(kong)軍正在尋找一種先進的加(jia)工(gong)方法，希望解決飛(fei)機外型樣板的加(jia)工(gong)問題。由于(yu)樣板(ban)形(xing)狀復雜，精度要(yao)求(qiu)高，一般的(de)設備(bei)難(nan)以適(shi)應，美國空軍(jun)立即委托及贊助美國麻省理(li)工(gong)學院進行研究，開發(fa)這部硬卡紙(zhi)來(lai)控(kong)制的(de)機床。終于(yu)在1952年，麻(ma)省理(li)工學院(yuan)和帕森(sen)斯公司合作，成功的研制出了臺示范機，由(you)于大(da)(da)量采用(yong)電子管(guan)元(yuan)件，控制裝置(zhi)比機床本體還要(yao)大(da)(da)。
1960年(nian)(nian)開始(shi)，各(ge)國陸續(xu)地開發(fa)(fa)、生產及(ji)使用數控(kong)(kong)機(ji)床(chuang)，中(zhong)國于(yu)1968年(nian)(nian)由北京機(ji)床(chuang)廠研(yan)制出(chu)數控(kong)(kong)機(ji)床(chuang)。1974年(nian)(nian)微處(chu)理器直(zhi)接用于(yu)數控(kong)(kong)機(ji)床(chuang)，進(jin)(jin)一步(bu)促進(jin)(jin)了數控(kong)(kong)機(ji)床(chuang)的普及(ji)應用和飛(fei)速發(fa)(fa)展。數控(kong)機(ji)床也經歷(li)了六代(dai)的發展。前三(san)代(dai)為一階段，數控(kong)系統主要是由硬(ying)(ying)件(jian)聯(lian)結構(gou)成，稱為硬(ying)(ying)件(jian)數控(kong)；后(hou)三(san)代(dai)稱為計算(suan)機(ji)數控(kong)，其功能主要由軟件(jian)完成，從(cong)1990年開始(shi)，數控(kong)機(ji)床開始(shi)采(cai)用通(tong)用的CNC系統。近(jin)20年來(lai)，隨著科(ke)學(xue)技術的(de)發展，先(xian)進制造技術的(de)興起和(he)不斷成熟(shu)，對數控技術提出了更(geng)高的(de)要求。連計算機都有了操作系統，數控機床當然不甘落后。2003年(nian)在(zai)(zai)米(mi)蘭舉辦的(de)(de)EMO展覽會(hui)上，瑞(rui)士米(mi)克朗(lang)公(gong)司首次(ci)推出智能機(ji)床的(de)(de)概念，現在(zai)(zai)說到這個牌子(zi)的(de)(de)機(ji)床只(zhi)能用(yong)高(gao)端(duan)來形容(rong)。2006年，在(zai)美國(guo)舉(ju)辦的(de)第26屆芝加哥國(guo)際機(ji)床制(zhi)造技(ji)術(shu)展(zhan)覽會上，日(ri)本(ben)Mazak公(gong)司以“智(zhi)能機(ji)床”的(de)名稱(cheng)，展(zhan)出了聲稱(cheng)具(ju)有(you)四大智(zhi)能的(de)數(shu)控(kong)機(ji)床，這(zhe)一步代表了數(shu)控(kong)機(ji)床的(de)未(wei)來發展(zhan)。所以各國都在競相發展高端的智能數控機床及系統，其中又以德國與日本的發展勢頭最為迅猛，大量產品出口國外市場。沈陽機床各國數控機床發展到現在，出現了日德混血的德馬吉森精機、日本Mazak與德國吉特邁等一批機床廠家，國內也出現了以沈陽機床為代表的一批好的企業。終于在2012年，由我國自主研發并搭載世界首創的智能化運動控制系統——i5數控系統的系列數控機床在北京中國國際機床展覽會上首次對外亮相， i5智能裝備數控系統于2012年7月由沈陽機床集團研制成功，標志著配置(zhi)i5數控系統的智能機床進入產業化階段。中國(guo)(guo)制(zhi)(zhi)造2025行動綱領中，智能數控機床和基礎(chu)制(zhi)(zhi)造裝(zhuang)備行業(ye)列(lie)為中國(guo)(guo)制(zhi)(zhi)造業(ye)的戰略(lve)必爭領域之一。產業(ye)轉型發展離不開工作母機，但外國(guo)(guo)不會(hui)輕易將產品和高端技術提供給我們。所以智能(neng)數控機床一定(ding)是制造行(xing)業擁(yong)抱智能(neng)制造的堅定(ding)基礎(chu)，沒(mei)有(you)優質的自(zi)有(you)國(guo)貨，依賴于從國(guo)外(wai)搞(gao)基進(jin)口的產品與技(ji)術將成為制造行(xing)業轉型升級的“阿喀琉斯之踵(zhong)”。借古喻今，機(ji)床每次的(de)大規模發展都與當時所處的(de)時代格(ge)局緊密相關(guan)，借著(zhu)這(zhe)輪東風(feng)智能數控機(ji)床將走向(xiang)何處，讓(rang)我們一起拭目以待(dai)。沈陽機床銷售
