機(jī)床（machine tool）介紹

機(jī)床（英文名稱：machine tool）是指制造機(jī)器的機(jī)器，亦稱工(gōng)作(zuò)母機(jī)或工(gōng)具機(jī)，習慣上簡稱機(jī)床。一般分(fēn)爲金屬切削機(jī)床、鍛壓機(jī)床和木工(gōng)機(jī)床等。現代機(jī)械制造中加工(gōng)機(jī)械零件(jiàn)的方法很多：除切削加工(gōng)外，還(hái)有鑄造、鍛造、焊接、沖壓、擠壓等，但(dàn)凡屬精度要求較高和表面粗糙度要求較細的零件(jiàn)，一般都(dōu)需在機(jī)床上用切削的方法進行最終加工(gōng)。機(jī)床在國(guó)民(mín)經濟現代化的建設中起着重大(dà)作(zuò)用。

發展曆史

十五世紀的機(jī)床雛形，由于制造鍾表和武器的需要，出現了鍾表匠用的螺紋車床和齒輪加工(gōng)機(jī)床，以及水力驅動的炮筒镗床。1501年(nián)左右，意大(dà)利人(rén)列奧納多·達芬奇曾繪制過車床、镗床、螺紋加工(gōng)機(jī)床和内圓磨床的構想草圖，其中已有曲柄、飛輪、優良和軸承等新機(jī)構。中國(guó)明朝出版的《天工(gōng)開物》中也載有磨床的結構，用腳踏的方法使鐵盤旋轉，加上沙子和水來(lái)剖切玉石。

工(gōng)業革命導緻了各種機(jī)床的産生(shēng)和改進十八世紀的工(gōng)業革命推動了機(jī)床的發展。1774年(nián)，英國(guó)人(rén)威爾金森（全名約翰·威爾金森）發明了較細緻的炮筒镗床。次年(nián)，他(tā)用這台炮筒镗床镗出的汽缸，滿足了瓦特蒸汽機(jī)的要求。爲了镗制大(dà)的的汽缸，他(tā)又于1775年(nián)制造了一台水輪驅動的汽缸镗床，推進了蒸汽機(jī)的發展。從(cóng)此，機(jī)床開始用蒸汽機(jī)通過曲軸驅動。

1797年(nián)，英國(guó)人(rén)莫茲利創制成的車床由絲杠傳動刀架，能實現機(jī)動進給和車削螺紋，這是機(jī)床結構的一次重大(dà)變革。莫茲利也因此被稱爲"英國(guó)機(jī)床工(gōng)業之父"。

19世紀，由于紡織、動力、交通運輸機(jī)械和軍火(huǒ)生(shēng)産的推動，各種類型的機(jī)床相(xiàng)繼出現。1817年(nián)，英國(guó)人(rén)羅伯茨創制龍門(mén)刨床；1818年(nián)美國(guó)人(rén)惠特尼（他(tā)的全名叫伊萊·惠特尼）制成卧式銑床；1876年(nián)，美國(guó)制成效果好外圓磨床；1835和1897年(nián)又先後發明滾齒機(jī)和插齒機(jī)。

十九世紀優良的機(jī)械技師(shī)應數惠特沃斯（全名約瑟夫·惠特沃斯），他(tā)于1834年(nián)制成了測長機(jī)，該測長機(jī)可(kě)以測量出長度誤差萬分(fēn)之一英寸左右。這種測長機(jī)的原理(lǐ)和千分(fēn)尺相(xiàng)同，通過轉動分(fēn)度闆可(kě)以進出的螺紋夾持住工(gōng)件(jiàn)，使用滑尺讀(dú)出分(fēn)度闆上的分(fēn)度。1835年(nián)，惠特沃斯在他(tā)32歲時發明滾齒機(jī)。除此以外，惠特沃斯還(hái)設計(jì)了測量圓筒的内圓和外圓的塞規和環規。建議(yì)全部的機(jī)床生(shēng)産業者都(dōu)采用同一尺寸的标準螺紋。後來(lái)，英國(guó)的制定工(gōng)業标準協會接受了這一建議(yì)，從(cóng)那以後直到今日(rì)，這種螺紋作(zuò)爲标準螺紋被各國(guó)所使用。

工(gōng)業技術(shù)發展的中心，從(cóng)十九世紀起，就(jiù)悄悄從(cóng)英國(guó)移向美國(guó)。把英國(guó)的技術(shù)聲望奪過去(qù)的人(rén)中，惠特尼堪稱口碑好。惠特尼聰穎過人(rén)，具有遠(yuǎn)見(jiàn)卓識，他(tā)首先 研究出了作(zuò)爲大(dà)規模生(shēng)産的可(kě)更換部件(jiàn)的系統。至今還(hái)很活躍的惠特尼工(gōng)程公司，早在19世紀四十年(nián)代就(jiù)研制成功了一種轉塔式六角車床。這種車床是随着工(gōng)件(jiàn)制做的複雜化和優良化而問(wèn)世的，在這種車床中，裝有一個絞盤，各種需要的刀具都(dōu)安裝在絞盤上，這樣，通過旋轉固定工(gōng)具的轉塔，就(jiù)可(kě)以把工(gōng)具轉到所需的位置上。

随着電動機(jī)的發明，機(jī)床開始先采用電動機(jī)集中驅動，後又廣泛使用單獨電動機(jī)驅動。

二十世紀初，爲了加工(gōng)精度較高的工(gōng)件(jiàn)、夾具和螺紋加工(gōng)工(gōng)具，相(xiàng)繼創制出坐(zuò)标镗床和螺紋磨床。同時爲了适應汽車和軸承等工(gōng)業大(dà)量生(shēng)産的需要，又研制出各種自(zì)動機(jī)床、仿形機(jī)床、組合機(jī)床和自(zì)動生(shēng)産線。

1900年(nián)進入細緻化時期19世紀末到20世紀初，單一的車床已逐漸演化出了銑床、刨床、磨床、鑽床等等，這些主要機(jī)床已經基本定型，這樣就(jiù)爲20世紀前期的細緻機(jī)床和生(shēng)産機(jī)械化和半自(zì)動化創造了條件(jiàn)。

在20世紀的前20年(nián)内，人(rén)們主要是圍繞銑床、磨床和流水裝配線展開的。由于汽車、飛機(jī)及其發動機(jī)生(shēng)産的要求，在大(dà)批加工(gōng)形狀複雜、精度适宜及高光(guāng)潔度的零件(jiàn)時，迫切需要細緻的、自(zì)動的銑床和磨床。由于多螺旋線刀刃銑刀的問(wèn)世，基本上解決了單刃銑刀所産生(shēng)的振動和光(guāng)潔度不高而使銑床得(de)不到發展的困難，使銑床成爲加工(gōng)複雜零件(jiàn)的重要設備。

被世人(rén)譽爲"汽車之父"的福特，提出：汽車應該是"輕巧的、結實的、優良的和便宜的"。爲了實現這一目标，需要研制效率好的磨床，爲此，美國(guó)人(rén)諾頓于1900年(nián)用金剛砂和剛玉石制成直徑大(dà)而寬的砂輪，以及剛度大(dà)而牢固的重型磨床。磨床的發展，使機(jī)械制造技術(shù)進入了細緻化的新階段。

1920年(nián)進入半自(zì)動化時期在1920年(nián)以後的30年(nián)中，機(jī)械制造技術(shù)進入了半自(zì)動化時期，液壓和電氣元件(jiàn)在機(jī)床和其他(tā)機(jī)械上逐漸深受了應用。1938年(nián)，液壓系統和電磁控制不但(dàn)推進了新型銑床的發明，而且在龍門(mén)刨床等機(jī)床上也推廣使用。30年(nián)代以後，行程開關——電磁閥系統幾乎用到各種機(jī)床的自(zì)動控制上了。

1950年(nián)進入自(zì)動化時期優良次世界大(dà)戰以後，由于數控和群控機(jī)床和自(zì)動線的出現，機(jī)床的發展開始進入了自(zì)動化時期。數控機(jī)床是在電子計(jì)算機(jī)發明之後，運用數字控制原理(lǐ)，将加工(gōng)程序、要求和更換刀具的操作(zuò)數碼和文字碼作(zuò)爲信息進行存貯，并按其發出的指令控制機(jī)床，按既定的要求進行加工(gōng)的新式機(jī)床。

優良台數控機(jī)床（銑床）誕生(shēng)（1951年(nián)）數控機(jī)床的方案，是美國(guó)的帕森斯（全名約翰·帕森斯）在研制檢查飛機(jī)螺旋槳葉剖面輪廓的闆葉加工(gōng)機(jī)時向美國(guó)空軍提出的，在麻省理(lǐ)工(gōng)學院的參加和協助下，終于在1949年(nián)取得(de)了成功。1951年(nián)，他(tā)們正式制成了銷量好台電子管數控機(jī)床樣機(jī)，成功地解決了多品種小批量的複雜零件(jiàn)加工(gōng)的自(zì)動化問(wèn)題。以後，一方面數控原理(lǐ)從(cóng)銑床擴展到銑镗床、鑽床和車床，另一方面，則從(cóng)電子管向晶體(tǐ)管、集成電路(lù)方向過渡。1958年(nián)，美國(guó)研制成能自(zì)動更換刀具，以進行多工(gōng)序加工(gōng)的加工(gōng)中心。

優良條數控生(shēng)産線誕生(shēng)（1968年(nián)）1968年(nián)，英國(guó)的毛林斯機(jī)械公司研制成了銷量好條數控機(jī)床組成的自(zì)動線，不久，美國(guó)通用電氣公司提出了"工(gōng)廠(chǎng)自(zì)動化的先決條件(jiàn)是零件(jiàn)加工(gōng)過程的數控和生(shēng)産過程的程控"，于是，到70年(nián)代中期，出現了自(zì)動化車間，自(zì)動化工(gōng)廠(chǎng)也已開始建造。1970年(nián)至1974年(nián)，由于小型計(jì)算機(jī)廣泛應用于機(jī)床控制，出現了三次技術(shù)突破。銷量好次是直接數字控制器，使一台小型電子計(jì)算機(jī)同時控制多台機(jī)床，出現了"群控"；優良次是計(jì)算機(jī)輔助設計(jì)，用一支光(guāng)筆進行設計(jì)和修改設計(jì)及計(jì)算程序；第三次是按加工(gōng)的實際情況及意外變化反饋并自(zì)動改變加工(gōng)用量和切削速度，出現了自(zì)适控制系統的機(jī)床。

經過100長時間的風(fēng)風(fēng)雨(yǔ)雨(yǔ)，機(jī)床的家族已日(rì)漸成熟，真的成了機(jī)械行業的"工(gōng)作(zuò)母機(jī)"。