你知道車牀爲什麼叫車牀嗎?詳解車牀的由來!

有一句話說得好,這麼好的木頭不車珠子可惜了,這句話也算是小夥伴們的口頭禪了,下面先來看一個車珠子視頻,哦,應該是車柱子,大叔夠猛,感覺挺危險的。

掐指算算,小夥伴們也幹了不少個年頭,算得上是機加工的老司機了。可你知道車床為什麼叫車床嗎?用車床加工零件為什麼叫“車”呢?我們不妨先來科普一番。

你知道車床為什麼叫車床嗎?詳解車床的由來!

翻開字典,“車”這個字是這樣解釋的:

“車”,轉動的意思。中國古代帶轉動的機械通常都叫“XX車”,利用輪軸旋轉進行工作的機械,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”是這麼個意思,利用輪軸旋轉進行工作的機械,這特徵歸納得太到位了。

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?那麼利用車床加工零件,毫無疑問就叫車零件了。

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①供人躺在上面睡覺的傢俱。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。《說文》:“床,安身之坐者。”安身,指使身體安穩的意思。

由此引申出起承託穩定作用的東西,實際上就是底座,所以有琴床、機床、車床、筆床。由“床”構成的複合詞的中心義是:起安穩作用的底座。

這樣結合意思一看,車床之所以取名叫車床,那是相當貼切啊!

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何為車床?

車床是主要用車刀對旋轉的工件進行車削加工的機床。在車床上還可用鑽頭、擴孔鑽、鉸刀、絲錐、板牙和滾花工具等進行相應的加工。車床主要用於加工軸、盤、套和其他具有迴轉表面的工件,是機械製造和修配工廠中使用最廣的一類機床。

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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,機床最早原型的樹木車床就這樣誕生了,大概距今二千多年前吧。

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十三世紀時期,機床原型也在發展,也總不能老是掛樹上吧。這時候就有了用腳踏板旋轉曲軸並帶動飛輪,再傳動到主軸使其旋轉的“腳踏車床”,也稱之為彈性杆棒車床,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。

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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,看過你就能知道什麼叫“古人的智慧”了。

這本書裡也記載了磨床的結構,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,配合沙子和水來加工玉石。

《天工開物》中的磨床結構

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《開工天物》“扎砣圖”

這個就類似於現代加工中的鏜削,用特別的砣一點一點地把內部的玉磨掉,想想古代的工匠們,真是個個能工巧匠啊。

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《開工天物》“掏堂圖”

機床的誕生

1774年,英國人威爾金森發明了炮筒鏜床,這是世界上第一臺真正意義上的鏜床。

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威爾金森發明的炮筒鏜床,最初用來鑄造軍火

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,他又於同年製造了一臺水輪驅動的汽缸鏜床,促進了蒸汽機的發展。

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威爾金森為鍛造更大汽缸製作的汽缸鏜床

從此,機床開始用蒸汽機通過曲軸驅動,對於機床和蒸汽機而言,互相協助促進了共同的發展,一個轟轟烈烈的工業革命時代走向了極致。

現代車床原型的誕生和普及

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寫到這裡,就不得不提“車床之父”——亨利•莫茲利,英國發明家。他之於車床,就像瓦特之於蒸汽機。

1797年,莫茲利製成了第一臺螺紋切削車床,它帶有絲桿和光桿,採用滑動刀架的現代車床,可車削不同螺距的螺紋。

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莫茲利1797車床

此後,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槓來車削不同螺距的螺紋。

這就是現代車床的原型,是具有劃時代意義的刀架車床,對英國工業革命具有重要的意義。

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莫茲利1800車床

嚴格來說,車床並不是莫茲利發明的,他只是在前人的基礎上,對車床進行了再創新,讓它擁有了自動切削的功能。但正是因為莫茲利的再創造,讓車床的應用得到了極大普及,車床才得以真正意義上的誕生。

各類型機床的飛速發展

進入19世紀後,由於各行業的發展,需要應用於不同類型的機床相繼出現。

1817年,羅伯茨發明了龍門車床;1818年,美國的惠特尼製造出了世界上第一臺普通銑床。

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羅伯茨龍門車床

為了繼續提高機械化自動化程度,1845年,美國的菲奇發明轉塔車床;1848年,美國又出現回輪車床;1873年,美國的斯潘塞製成一臺單軸自動車床,不久他又製成三軸自動車床 ;20世紀初出現了由單獨電機驅動的帶有齒輪變速箱的車床。

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斯潘塞機床

1900年,美國人諾頓用金剛砂和剛玉石製成直徑大而寬的砂輪,以及剛度大而牢固的重型磨床。磨床的發展,使機械製造技術進入了精密化的新階段。

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工業革命本身就是一種爆發式的發展,在這種大爆炸中,這個時期的機床也在不斷的發展變化,為了工業和生產的更高效率而在不斷的改進,這些機床的發明家真可謂是生逢此世。

隨著高速工具鋼的發明和電動機的應用,機床也由蒸汽動力升級到了電動機驅動,這又是一個跨時代的改進。可以看到從人力到水力、從蒸汽驅動到電力驅動,人類走過了好幾百年的發展歷程。

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1910年,英國老車床

第一次世界大戰後,由於軍火、汽車和其他機械工業的需要,各種高效自動車床和專門化車床迅速發展。

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為了提高小批量工件的生產率,20世紀40年代末,帶液壓仿形裝置的車床得到推廣,與此同時,多刀車床也得到發展。

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二戰後的電動機床

50年代中,發展了帶穿孔卡、插銷板和撥碼盤等的程序控制車床。數控技術於60年代開始用於車床,70年代後微處理器直接用於數控機床,進一步促進了數控機床的普及應用和飛速發展,並不斷髮展至今。

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早期的數控機床

中國車床:從皮帶車床到五軸聯動

由於歷史原因,可以說,中國幾乎完全錯過了前三次的工業革命。中國車床真正發展是從建國後才開始的。

新中國成立之初,包括機床在內的裝備製造業幾乎可以說是一片空白。中國的第一批機床就是這樣“一窮二白”的條件下,經過工人們的艱苦努力成功下線的。

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1949年,新中國的第一臺車床——六尺皮帶車床,終於在瀋陽第一機床廠誕生。

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圖中工人們在操作的是皮帶車床

這批機床的問世及後來的批量生產,有力地支援了全國工業化建設,創造出了後來許多生產奇蹟。

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瀋陽第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並新建了一些企業,並確定了18家生產重點骨幹企業。這18家企業就是機床行業鼎鼎大名的“十八羅漢”。

“十八羅漢廠”在蘇聯的技術援助下,不斷研製出機床新品。如:

  • 瀋陽第一機床廠在1949年生產出新中國第一臺車床後,1955年又研製出我國第一臺C620-1臥式車床並開始投入批量生產
  • 同年,大連機床廠開始生產一種新機床——萬能鏟床,上海機床廠試製成功新型外圓磨床
  • 1956年,濟二機床批量生產龍門刨床和螺旋摩擦壓力機(該廠分別於1953年和1955年研製成功中國第一臺大型龍門刨床和第一臺大型機械壓力機)
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1958年夏秋之交,新中國首臺數控銑床終於誕生——X53K1,它由清華大學和北京第一機床廠聯合研製,這也是亞洲第一臺數控設備。

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新中國首臺數控銑床終於誕生——X53K1

這次研製成功,完成了中國機械工業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轉變。

之後的近30年時間,由於國外技術封鎖和國內基礎條件限制,我國的數控技術並沒有得到很好的發展。一直到改革開放後,我國才迎來了機床工業發展的春天,機床的種類及型號也逐漸豐富起來。

發展至今,什麼立式、臥式、多軸、數控車、車銑複合等等等等……各類型車床應有盡有。

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2012年,瀋陽機床更是自主研發設計了首臺具有網絡智能功能的“i5數控系統”並實現了產業化,標誌著我國中高檔數控機床數控系統全部依賴進口的歷史結束。

如今,我國已連續8年成為世界第一大機床市場,也是世界上唯一一個能生產所有門類機床的國家。

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隨著數控車床的日益發展,如今已成為行業的大勢所趨,有著200多年曆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還會繼續存在下去的,畢竟對於小批量訂單來說,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。


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