『壹』 數控車床的發展史
數控車床是目前使用較為廣泛的數控機床之一。它主要用於軸類零件或盤類零件的內外圓柱面、任意錐角的內外圓錐面、復雜回轉內外曲面和圓柱、圓錐螺紋等切削加工,並能進行切槽、鑽孔、擴孔、鉸孔及鏜孔等。 20世紀中期,隨著電子技術的發展,自動信息處理、數據處理以及電子計算機的出現,給自動化技術帶來了新的概念,用數字化信號對機床運動及其加工過程進行控制,推動了機床自動化的發展。
其採用數字技術進行機械加工,最早是在40年代初,由美國北密支安的一個小型飛機工業承包商派爾遜斯公司(ParsonsCorporation)實現的。他們在製造飛機的框架及直升飛機的轉動機翼時,利用全數字電子計算機對機翼加工路徑進行數據處理,並考慮到刀具直徑對加工路線的影響,使得加工精度達到±0.0381mm(±0.0015in),達到了當時的最高水平。
1952年,麻省理工學院在一台立式銑床上,裝上了一套試驗性的數控系統,成功地實現了同時控制三軸的運動。這台數控機床被大家稱為世界上第一台數控機床。
這台機床是一台試驗性機床,到了1954年11月,在派爾遜斯專利的基礎上,第一台工業用的數控機床由美國本迪克斯公司(Bendix-Cooperation)正式生產出來。
在此以後,從1960年開始,其他一些工業國家,如德國、日本都陸續開發、生產及使用了數控機床。
數控機床中最初出現並獲得使用的是數控銑床,因為數控機床能夠解決普通機床難於勝任的、需要進行輪廓加工的曲線或曲面零件。
然而,由於當時的數控系統採用的是電子管,體積龐大,功耗高,因此除了在軍事部門使用外,在其他行業沒有得到推廣使用。
到了1960年以後,點位控制的數控機床得到了迅速的發展。因為點位控制的數控系統比起輪廓控制的數控系統要簡單得多。因此,數控銑床、沖床、坐標鏜床大量發展,據統計資料表明,到1966年實際使用的約6000台數控機床中,85%是點位控制的機床。
數控機床的發展中,值得一提的是加工中心。這是一種具有自動換刀裝置的數控機床,它能實現工件一次裝卡而進行多工序的加工。這種產品最初是在1959年3月,由美國卡耐•;特雷克公司(Keaney&TreckerCorp.)開發出來的。這種機床在刀庫中裝有絲錐、鑽頭、鉸刀、銑刀等刀具,根據穿孔帶的指令自動選擇刀具,並通過機械手將刀具裝在主軸上,對工件進行加工。它可縮短機床上零件的裝卸時間和更換刀具的時間。加工中心現在已經成為數控機床中一種非常重要的品種,不僅有立式、卧式等用於箱體零件加工的鏜銑類加工中心,還有用於回轉整體零件加工的車削中心、磨削中心等。
1967年,英國首先把幾台數控機床連接成具有柔性的加工系統,這就是所謂的柔性製造系統(FlexibleManufacturingSystem——FMS)之後,美、歐、日等也相繼進行開發及應用。 1974年以後,隨著微電子技術的迅速發展,微處理器直接用於數控機床,使數控的軟體功能加強,發展成計算機數字控制機床(簡稱為CNC機床),進一步推動了數控機床的普及應用和大力發展。
80年代,國際上出現了1~4台加工中心或車削中心為主體,再配上工件自動裝卸和監控檢驗裝置的柔性製造單元(FlexibleManufacturingCell——FMC)。這種單元投資少,見效快,既可單獨長時間少人看管運行,也可集成到FMS或更高級的集成製造系統中使用。
目前,FMS也從切削加工向板材冷作、焊接、裝配等領域擴展,從中小批量加工向大批量加工發展。
所以機床數控技術,被認為是現代機械自動化的基礎技術。
那什麼是車床呢?據資料所載,所謂車床,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、套和其他具有回轉表面的工件,是機械製造和修配工廠中使用最廣的一類機床。
古代的車床是靠手拉或腳踏,通過繩索使工件旋轉,並手持刀具而進行切削的。1797年,英國機械發明家莫茲利創制了用絲杠傳動刀架的現代車床,並於1800年採用交換齒輪,可改變進給速度和被加工螺紋的螺距。1817年,另一位英國人羅伯茨採用了四級帶輪和背輪機構來改變主軸轉速。
為了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台單軸自動車床,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。
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。為了提高小批量工件的生產率,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。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年代後得到迅速發展。
車床依用途和功能區分為多種類型。
普通車床的加工對象廣,主軸轉速和進給量的調整范圍大,能加工工件的內外表面、端面和內外螺紋。這種車床主要由工人手工操作,生產效率低,適用於單件、小批生產和修配車間。
轉塔車床和回轉車床具有能裝多把刀具的轉塔刀架或回輪刀架,能在工件的一次裝夾中由工人依次使用不同刀具完成多種工序,適用於成批生產。
自動車床能按一定程序自動完成中小型工件的多工序加工,能自動上下料,重復加工一批同樣的工件,適用於大批、大量生產。
多刀半自動車床有單軸、多軸、卧式和立式之分。單軸卧式的布局形式與普通車床相似,但兩組刀架分別裝在主軸的前後或上下,用於加工盤、環和軸類工件,其生產率比普通車床提高3~5倍。
仿形車床能仿照樣板或樣件的形狀尺寸,自動完成工件的加工循環,適用於形狀較復雜的工件的小批和成批生產,生產率比普通車床高10~15倍。有多刀架、多軸、卡盤式、立式等類型
立式車床的主軸垂直於水平面,工件裝夾在水平的回轉工作台上,刀架在橫粱或立柱上移動。適用於加工較大、較重、難於在普通車床上安裝的工件,一般分為單柱和雙柱兩大類。
鏟齒車床在車削的同時,刀架周期地作徑嚮往復運動,用於鏟車銑刀、滾刀等的成形齒面。通常帶有鏟磨附件,由單獨電動機驅動的小砂輪鏟磨齒面。
專門車床是用於加工某類工件的特定表面的車床,如曲軸車床、凸輪軸車床、車輪車床、車軸車床、軋輥車床和鋼錠車床等。聯合車床主要用於車削加工,但附加一些特殊部件和附件後,還可進行鏜、銑、鑽、插、磨等加工,具有「一機多能」的特點,適用於工程車、船舶或移動修理站
看機床的水平主要看金屬切削機床,其他機床技術和復雜性不高,就是近幾年很流行的電加工機床,也只是方法的改變,沒什麼復雜性和科技含量。
我國的數控磨床水平不錯,每年都有大量出口,因為它簡單,基本屬於勞動密集型。
金屬加工主要是去除材料,得到想得到的金屬形狀。去除材料,主要靠車和銑,車床發展為數控車床,銑床發展為加工中心。高精度多軸機床,可以讓復雜零件在精度和形狀上一次到位,例如,飛機上的一個復雜零件,以前由很多種工人:車工、銑工、磨床工、畫線工、熱處理工用好幾個月干,其中還有報廢的,最新的復合數控機床幾天甚至幾個小時就全乾好了,而且精度比你設計的還高。零件精度高就意味著壽命長,可靠性好。
由普通發展到數控,一個人頂原來的十個,在精度上,更是沒法說,適應性上,零件變了,換個程序就行。把人的因素也降為最低,以前在工廠,誰要時會車渦輪、蝸桿,沒個10年8年的不行,要是誰掌握了,那牛得很。現在用數控設備,只要你會編程,把參數輸進去就可以了,很簡單,剛畢業的技校學生都會,而且批量的產品質量也有保證。
自美國在50年代末搞出世界一台數控車床後,機床製造業就進入了數控時代,中國在六十年代也搞出了第一代數控機床,但後來中國進入了什麼年代,大家都知道。等80年代我們再去看世界的數控機床水平,差距就是20年了,其實奮起直追還有希望,但國營工廠不思進取,到了90年代,我們再去看世界水平,已有30年的差距了。中國改革開放前走的是蘇聯的路子,什麼叫蘇聯的路子,舉個例子來講:比如,生產一根軸,蘇聯的方式是建一個專用生產線,用多台專用機床,好處是批量很容易上去,但一旦這根軸的參數發生了變化,這條線就報廢了,生產人員也就沒事做了。在1960-1980年代,國營工廠一個產品生產幾十年不變樣。到了1980年代後,當時搞商品經濟,這些廠不能迅速適應市場,經營就困難了,到了90年代就大量破產,大量職工下崗。現代的生產也有大批量生產,但主要是單件小批量,不管是那種,只要你的設備是數控的,適應起來就快。專業機床的路子已經到頭了, ;西方走的路和前蘇聯不一樣,當年的「東芝」事件,就是日本東芝賣給蘇聯了幾台五軸聯動的數控銑床,讓蘇聯在潛艇的推進螺旋槳上的製造,上了一個檔次,讓美國的聲納聽不到潛艇聲音了,所以美國要懲處東芝公司。由此也可見,前蘇聯的機床製造業也落後了,他們落後,我們就更不用說了。雖然,美國搞出了世界第一台數控機床,但數控機床的發展,還是要數德國。德國本來在機械方面就是世界第一,數控機床無非就是搞機電一體化,機械方面德國已沒問題,剩下的就是電子系統方面,德國的電子系統工業本來就強大,所以在上世紀六、七十年代,德國就執機床界的牛耳了。
但日本人的強項就是仿造,從上世紀70年代起,日本大量從德國引進技術,消化後大量仿造,經過努力,日本在90年代起,就超越了德國,成為世界第一大數控機床生產國,直到現在還是。他們在機床製造水平上,有一些也走在了世界前面,如在機床復合(一機多種功能)化方面,是世界第一。數控機床的核心就在數控系統方面,日本目前在系統方面也排世界第一,主要是它的發拿科公司。第一代的系統用步進電機,我們現在也能造,第二代用交流伺服電機。現在的數控系統的核心就是交流伺服電機和系統內的邏輯控制軟體,交流伺服電機我們國家目前還沒有誰能製造,這是一個光學、機械、電子的綜合體。邏輯控制軟體就是控制機床的各軸運動,而這些軸是用伺服電機驅動的,一般的系統能同時控制3軸,高級系統能控制五軸,能控5軸的,五軸以上也沒問題。我們國家也由有5軸系統,但「做秀」的成份多,還沒實用化。我們的工廠用的五軸和五軸以上機床,100%進口。
機床是一個國家製造業水平高低的象徵,其核心就是數控系統。我們目前不要說系統,就是國內造的質量稍微好一點的數控機床,所用的高精度滾珠絲杠,軸承都是進口的,主要是買日本的,我們自產的滾珠絲杠、軸承在精度、壽命方面都有問題。目前國內的各大機床廠,數控系統100%外購,各廠家一般都買日本發那科、三菱的系統,佔80%以上,也有德國西門子的系統,但比較少。德國西門子系統為什麼用的少呢?早期,德國系統不太能適合我們的電網,我們的電網穩定性不夠,西門子系統的電子伺服模塊容易燒壞。日本就不同了,他們的系統就燒不壞。近來西門子系統改進了不少,價格方面還是略高。德國人很不重視中國,所以他們的系統漢語化最近才有,不像日本,老早就有漢語化版的。
就國產高級數控機床而言,其利潤的主體是被外國人拿走了,中國只是掙了一個辛苦錢。
美國為什麼沒有能成為數控機床製造大國呢?這個和他們當時制定產業政策的人有關,再加上當時美國的勞動力貴,買比製造劃算。機床屬於投資大,見效慢,回報率底的產業,而且需要技術積累。不太附和美國情況。但後來美國發現,機床屬於戰略物資,沒有它,飛機、大炮、坦克、軍艦的製造都有問題,所以他們重新制定政策,扶植了一些機床廠,規定了一些單位只能買國產設備,就是貴也得買,這就為美國保留了一些數控機床行業。美國機床在世界上沒有什麼競爭力。
歐洲的機床,除德國外,瑞士的也很好,要說超高精密機床,瑞士的相當好,但價格也是天價。一般用戶用不起。義大利、英國、法國屬於二流,中國很少買他們的機床。西班牙為了讓中國進口他們的機床,不惜貸款給中國,但買的人也很少??借錢總是要還的。
韓國、台灣的數控機床製造能力比大陸地區略強,不過水平差不多。他們也是在上世紀90年代引進日本技術發展的。韓國應該好一點,它有自己製造的、已經商業化了的數控系統,但進口到中國的機床,應我們的要求,也換成了日本系統。我們對他們的系統信不過。韓國數控機床主要有兩家:大宇和現代。大宇目前在我國設有合資企業。台灣機床和我們大體一樣,自己造機械部分,系統采購日本的。但他們的機床質量差,壽命短,目前在大陸影響很壞。其實他們比我們國產的要好一點。但我們自己的差,我們還能容忍,台灣的機床是用美金買來的,用的不好,那火就大了。台灣最主要的幾家機床廠已打算把工廠遷往大陸,大部分都在上海。這些廠目前在國內的競爭中,也打著「國產」的旗號。
近來隨著中國的經濟發展,也引起了世界一些主要機床廠商的注意,2000年,日本最大的機床製造商「馬扎克」在中國銀川設立了一家數控機床合資廠,據說製造水平相當高,號稱「智能化、網路化」工廠,和世界同步。今年日本另外一家大機床廠大隈公司在北京設立了一家能年產1000台數控機床的控股公司,德國的一家很有名的企業也在上海設立了工廠。
目前,國家制定了一些政策,鼓勵國民使用國產數控機床,各廠家也在努力追趕。國內買機床最多的是軍工企業,一個購買計劃里,80%是進口,國產機床滿足不了需要。今後五年內,這個趨勢不會改變。不過就目前國內的需要來講,我國的數控機床目前能滿足中低檔產品的訂貨。
美、德、日三國是當今世上在數控機床科研、設計、製造和使用上,技術最先進、經驗最多的國家。因其社會條件不同,各有特點。
1.美國的數控發展史
美國政府重視機床工業,美國國防部等部門因其軍事方面的需求而不斷提出機床的發展方向、科研任務,並且提供充足的經費,且網羅世界人才,特別講究「效率」和「創新」,注重基礎科研。因而在機床技術上不斷創新,如1952年研製出世界第一台數控機床、1958年創制出加工中心、70年代初研製成FMS、1987年首創開放式數控系統等。由於美國首先結合汽車、軸承生產需求,充分發展了大量大批生產自動化所需的自動線,而且電子、計算機技術在世界上領先,因此其數控機床的主機設計、製造及數控系統基礎扎實,且一貫重視科研和創新,故其高性能數控機床技術在世界也一直領先。當今美國生產宇航等使用的高性能數控機床,其存在的教訓是,偏重於基礎科研,忽視應用技術,且在上世紀80代政府一度放鬆了引導,致使數控機床產量增加緩慢,於1982年被後進的日本超過,並大量進口。從90年代起,糾正過去偏向,數控機床技術上轉向實用,產量又逐漸上升。
2.德國的數控發展史
德國政府一貫重視機床工業的重要戰略地位,在多方面大力扶植。,於1956年研製出第一台數控機床後,德國特別注重科學試驗,理論與實際相結合,基礎科研與應用技術科研並重。企業與大學科研部門緊密合作,對數控機床的共性和特性問題進行深入的研究,在質量上精益求精。德國的數控機床質量及性能良好、先進實用、貨真價實,出口遍及世界。尤其是大型、重型、精密數控機床。德國特別重視數控機床主機及配套件之先進實用,其機、電、液、氣、光、刀具、測量、數控系統、各種功能部件,在質量、性能上居世界前列。如西門子公司之數控系統,均為世界聞名,競相採用。
3.日本的數控發展史
日本政府對機床工業之發展異常重視,通過規劃、法規(如「機振法」、「機電法」、「機信法」等)引導發展。在重視人才及機床元部件配套上學習德國,在質量管理及數控機床技術上學習美國,甚至青出於藍而勝於藍。自1958年研製出第一台數控機床後,1978年產量(7,342台)超過美國(5,688台),至今產量、出口量一直居世界首位(2001年產量46,604台,出口27,409台,佔59%)。戰略上先仿後創,先生產量大而廣的中檔數控機床,大量出口,佔去世界廣大市場。在上世紀80年代開始進一步加強科研,向高性能數控機床發展。日本FANUC公司戰略正確,仿創結合,針對性地發展市場所需各種低中高檔數控系統,在技術上領先,在產量上居世界第一。該公司現有職工3,674人,科研人員超過600人,月產能力7,000套,銷售額在世界市場上佔50%,在國內約佔70%,對加速日本和世界數控機床的發展起了重大促進作用
『貳』 中國數控機床的發展史
我國數控系統的發展史
1.我國從1958年起,由一批科研院所,高等學校和少數機床廠起步進行數控系統的研製和開發。由於受到當時國產電子元器件水平低,部門經濟等的制約,未能取得較大的發展。
2.在改革開放後,我國數控技術才逐步取得實質性的發展。經過「六五"(81一85年)的引進國外技術,「七五」(86一90年)的消化吸收和「八五」(91一95年)國家組織的科技攻關,才使得我國的數控技術有了質的飛躍,當時通過國家攻關驗收和鑒定的產品包括北京珠峰公司的中華I型,華中數控公司的華中I型和沈陽高檔數控國家工程研究中心的藍天I型,以及其他通過「國家機床質量監督測試中心」測試合格的國產數控系統如南京四開公司的產品。
3.我國數控機床製造業在80年代曾有過高速發展的階段,許多機床廠從傳統產品實現向數控化產品的轉型。但總的來說,技術水平不高,質量不佳,所以在90年代初期面臨國家經濟由計劃性經濟向市場經濟轉移調整,經歷了幾年最困難的蕭條時期,那時生產能力降到50%,庫存超過4個月。從1
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5年「九五」以後國家從擴大內需啟動機床市場,加強限制進口數控設備的審批,投資重點支持關鍵數控系統、設備、技術攻關,對數控設備生產起到了很大的促進作用,尤其是在1
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9年以後,國家向國防工業及關鍵民用工業部門投入大量技改資金,使數控設備製造市場一派繁榮。
4.根據2003年4月我國最高級別的機床展覽會—
第八屆北京國際機床展覽會以及許多資料表明,目前我國的國產數控系統主要為經濟型(多採用單片機開發),銷量較大的為廣州數控,南京華興數控,成都廣泰數控,北京帝特馬數控,南京新方達數控,江蘇仁和數控等;而我國的高檔數控市場的95%仍被國外公司占據,如日本的法拉克,德國的西門子等。
『叄』 數控車床發展歷史
1948年,美國帕森斯公司接受美國空軍委託,研製飛機螺旋槳葉片輪廓樣板的加工設備。由於樣板形狀復雜多樣,精度要求高,一般加工設備難以適應,於是提出計算機控制機床的設想。1949年,該公司在美國麻省理工學院(MIT)伺服機構研究室的協助下,開始數控機床研究,並於1952年試製成功第一台由大型立式仿形銑床改裝而成的三坐標數控銑床,不久即開始正式生產,於1957年正式投入使用。這是製造技術發展過程中的一個重大突破,標志著製造領域中數控加工時代的開始。數控加工是現代製造技術的基礎,這一發明對於製造行業而言,具有劃時代的意義和深遠的影響。世界上主要工業發達國家都十分重視數控加工技術的研究和發展。
當時的數控裝置採用電子管元件,體積龐大,價格昂貴,只在航空工業等少數有特殊需要的部門用來加工復雜型面零件;1959年,製成了晶體管元件和印刷電路板,使數控裝置進入了第二代,體積縮小,成本有所下降;1960年以後,較為簡單和經濟的點位控制數控鑽床,和直線控制數控銑床得到較快發展,使數控機床在機械製造業各部門逐步獲得推廣。我國於1958年開始研製數控機床,成功試制出配有電子管數控系統的數控機床,1965年開始批量生產配有晶體管數控系統的三坐標數控銑床。
1965年,出現了第三代的集成電路數控裝置,不僅體積小,功率消耗少,且可靠性提高,價格進一步下降,促進了數控機床品種和產量的發展。60年代末,先後出現了由一台計算機直接控制多台機床的直接數控系統(簡稱DNC),又稱群控系統;採用小型計算機控制的計算機數控系統(簡稱CNC),使數控裝置進入了以小型計算機化為特徵的第四代。
1974年,研製成功使用微處理器和半導體存貯器的微型計算機數控裝置(簡稱MNC),這是第五代數控系統。第五代與第三代相比,數控裝置的功能擴大了一倍,而體積則縮小為原來的1/20,價格降低了3/4,可靠性也得到極大的提高。
80年代初,隨著計算機軟、硬體技術的發展,出現了能進行人機對話式自動編製程序的數控裝置;數控裝置愈趨小型化,可以直接安裝在機床上;數控機床的自動化程度進一步提高,具有自動監控刀具破損和自動檢測工件等功能。
『肆』 普通車床發展史
機床是將金屬毛坯加工成機器零件的機器,它是製造機器的機器,所以又稱為」工作母機」或」工具機」,習慣上簡稱機床。現代機械製造中加工機械零件的方法很多:除切削加工外,還有鑄造、鍛造、焊接、沖壓、擠壓等,但凡屬精度要求較高和表面粗糙度要求較細的零件,一般都需在機床上用切削的方法進行最終加工。在一般的機器製造中,機床所擔負的加工工作量占機器總製造工作量的40%-60%,機床在國民經濟現代化的建設中起著重大作用。
(一)機床的發展簡史
1.1 古代樹木機床公元前二千多年出現的樹木車床是機床最早的雛形。工作時,腳踏繩索下端的套圈,利用樹枝的彈性使工件由繩索帶動旋轉,手拿貝殼或石片等作為刀具,沿板條移動工具切削工件。中世紀的彈性桿棒車床運用的仍是這一原理。
1.2 十五世紀的機床雛形十五世紀由於製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機床,以及水力驅動的炮筒鏜床。1501年左右,義大利人列奧納多·達芬奇曾繪制過車床、鏜床、螺紋加工機床和內圓磨床的構想草圖,其中已有曲柄、飛輪、項尖和軸承等新機構。中guo明朝出版的《天工開物》中也載有磨床的結構,用腳踏的方法使鐵盤旋轉,加上沙子和水來剖切玉石。
1.3 工業革命導致了各種機床的產生和改進十八世紀的工業革命推動了機床的發展。1774年,英國人威爾金森發明了較精密的炮筒鏜床。次年,他用這台炮筒鏜床鏜出的汽缸,滿足了瓦特蒸汽機的要求。為了鏜制更大的汽缸,他又於1775年製造了一台水輪驅動的汽缸鏜床,促進了蒸汽機的發展。從此,機床開始用蒸汽機通過曲軸驅動。
1797年,英國人莫茲利創製成的車床由絲杠傳動刀架,能實現機動進給和車削螺紋,這是機床結構的一次重大變革。莫茲利也因此被稱為「英國機床工業之父」。
19世紀,由於紡織、動力、交通運輸機械和軍火生產的推動,各種類型的機床相繼出現。1817年,英國人羅伯茨創制龍門刨床;1818年美國人惠特尼製成卧式銑床;1876年,美國製成萬能外圓磨床;1835和1897年又先後發明滾齒機和插齒機。
十九世紀最優秀的機械技師應數惠特沃斯,他於1834年製成了測長機,該測長機可以測量出長度誤差萬分之一英寸左右。這種測長機的原理和千分尺相同,通過轉動分度板可以進出的螺紋夾持住工件,使用滑尺讀出分度板上的分度。1835年,惠特沃斯在他32歲時發明滾齒機。除此以外,惠特沃斯還設計了測量圓筒的內圓和外圓的塞規和環規。建議全部的機床生產業者都採用同一尺寸的標准螺紋。後來,英國的制定工業標准協會接受了這一建議,從那以後直到今日,這種螺紋作為標准螺紋被各國所使用。
工業技術發展的中心,從十九世紀起,就悄悄從英國移向美國。把英國的技術聲望奪過去的人中,惠特尼堪稱佼佼者。惠特尼聰穎過人,具有遠見卓識,他率先研究出了作為大規模生產的可更換部件的系統。至今還很活躍的惠特尼工程公司,早在19世紀四十年代就研製成功了一種轉塔式六角車床。這種車床是隨著工件製做的復雜化和精細化而問世的,在這種車床中,裝有一個絞盤,各種需要的刀具都安裝在絞盤上,這樣,通過旋轉固定工具的轉塔,就可以把工具轉到所需的位置上。
隨著電動機的發明,機床開始先採用電動機集中驅動,後又廣泛使用單獨電動機驅動。二十世紀初,為了加工精度更高的工件、夾具和螺紋加工工具,相繼創制出坐標鏜床和螺紋磨床。同時為了適應汽車和軸承等工業大量生產的需要,又研製出各種自動機床、仿形機床、組合機床和自動生產線。
1.4 1900年**精密化時期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,這些主要機床已經基本定型,這樣就為20世紀前期的精密機床和生產機械化和半自動化創造了條件。
在20世紀的前20年內,人們主要是圍繞銑床、磨床和流水裝配線展開的。由於汽車、飛機及其發動機生產的要求,在大批加工形狀復雜、高精度及高光潔度的零件時,迫切需要精密的、自動的銑床和磨床。由於多螺旋線刀刃銑刀的問世,基本上解決了單刃銑刀所產生的振動和光潔度不高而使銑床得不到發展的困難,使銑床成為加工復雜零件的重要設備。
被世人譽為「汽車之父」的福特,提出:汽車應該是「輕巧的、結實的、可靠的和便宜的」。為了實現這一目標,必須研製高效率的磨床,為此,美國人諾頓於1900年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**了精密化的新階段。
1.5 1920年**半自動化時期在1920年以後的30年中,機械製造技術**了半自動化時期,液壓和電器元件在機床和其他機械上逐漸得到了應用。1938年,液壓系統和電磁控制不但促進了新型銑床的發明,而且在龍門刨床等機床上也推廣使用。30年代以後,行程開關——電磁閥系統幾乎用到各種機床的自動控制上了。
1.6 1950年**自動化時期第二次世界大戰以後,由於數控和群控機床和自動線的出現,機床的發展開始**了自動化時期。數控機床是在電子計算機發明之後,運用數字控制原理,將加工程序、要求和更換刀具的操作數碼和文字碼作為信息進行存貯,並按其發出的指令控制機床,按既定的要求進行加工的新式機床。
1.6.1 世界第一台數控機床(銑床)誕生(1951年)數控機床的方案,是美國的帕森斯在研製檢查飛機螺旋槳葉剖面輪廓的板葉加工機時向美國空軍提出的,在麻省理工學院的參加和協助下,終於在1949年取得了成功。1951年,他們正式製成了第一台電子管數控機床樣機,成功地解決了多品種小批量的復雜零件加工的自動化問題。以後,一方面數控原理從銑床擴展到銑鏜床、鑽床和車床,另一方面,則從電子管向晶體管、集成電路方向過渡。1958年。美國研製成能自動更換刀具,以進行多工序加工的加工中心。
1.6.2 世界第一條數控生產線誕生(1968年)1968年,英國的毛林斯機械公司研製成了第一條數控機床組成的自動線,不久,美國通用電氣公司提出了「工廠自動化的先決條件是零件加工過程的數控和生產過程的程式控制」,於是,到70年代中期,出現了自動化車間,自動化工廠也已開始建造。
1970年至1974年,由於小型計算機廣泛應用於機床控制,出現了三次技術突破。第一次是直接數字控制器,使一台小型電子計算機同時控制多台機床,出現了「群控」;第二次是計算機輔助設計,用一支光筆進行設計和修改設計及計算程序;第三次是按加工的實際情況及意外變化反饋並自動改變加工用量和切削速度,出現了自適控制系統的機床。
經過100多年的風風雨雨,機床的家族已日漸成熟,真正成了機械領域的「工作母機」。
『伍』 數控機床的發展歷史,
第一台是美國麻省學院的
剛開始 全部是用於軍事工業
後來慢慢普及!
『陸』 機床的發展歷史
十五世紀的機床雛形,由於製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機床,以及水力驅動的炮筒鏜床。1501年左右,義大利人列奧納多·達芬奇曾繪制過車床、鏜床、螺紋加工機床和內圓磨床的構想草圖,其中已有曲柄、飛輪、頂尖和軸承等新機構。中國明朝出版的《天工開物》中也載有磨床的結構,用腳踏的方法使鐵盤旋轉,加上沙子和水來剖切玉石。
工業革命導致了各種機床的產生和改進。十八世紀的工業革命推動了機床的發展。1774年,英國人威爾金森(全名約翰·威爾金森)發明了較精密的炮筒鏜床。次年,他用這台炮筒鏜床鏜出的汽缸,滿足了瓦特蒸汽機的要求。為了鏜制更大的汽缸,他又於1775年製造了一台水輪驅動的汽缸鏜床,促進了蒸汽機的發展。從此,機床開始用蒸汽機通過曲軸驅動。
1797年,英國人莫茲利創製成的車床由絲杠傳動刀架,能實現機動進給和車削螺紋,這是機床結構的一次重大變革。莫茲利也因此被稱為「英國機床工業之父」。
19世紀,由於紡織、動力、交通運輸機械和軍火生產的推動,各種類型的機床相繼出現。1817年,英國人羅伯茨創制龍門刨床;1818年美國人惠特尼(全名伊萊·惠特尼)製成卧式銑床;1876年,美國製成萬能外圓磨床;1835和1897年又先後發明滾齒機和插齒機。
工業技術發展的中心,從十九世紀起就悄悄從英國移向美國。在把英國的技術聲望奪過去的人中,惠特尼堪稱佼佼者。惠特尼聰穎過人,具有遠見卓識,他率先研究出了作為大規模生產的可更換部件的系統。至今還很活躍的惠特尼工程公司,早在19世紀四十年代就研製成功了一種轉塔式六角車床。這種車床是隨著工件製做的復雜化和精細化而問世的,在這種車床中,裝有一個絞盤,各種需要的刀具都安裝在絞盤上,這樣,通過旋轉固定工具的轉塔,就可以把工具轉到所需的位置上。
隨著電動機的發明,機床開始先採用電動機集中驅動,後又廣泛使用單獨電動機驅動。
二十世紀初,為了加工精度更高的工件、夾具和螺紋加工工具,相繼創制出坐標鏜床和螺紋磨床。同時為了適應汽車和軸承等工業大量生產的需要,又研製出各種自動機床、仿形機床、組合機床和自動生產線。
1900年進入精密化時期。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,這些主要機床已經基本定型,這樣就為20世紀前期的精密機床和生產機械化和半自動化創造了條件。
在20世紀的前20年內,人們主要是圍繞銑床、磨床和流水裝配線展開的。由於汽車、飛機及其發動機生產的要求,在大批加工形狀復雜、高精度及高光潔度的零件時,迫切需要精密的、自動的銑床和磨床。由於多螺旋線刀刃銑刀的問世,基本上解決了單刃銑刀所產生的振動和光潔度不高而使銑床得不到發展的困難,使銑床成為加工復雜零件的重要設備。
被世人譽為「汽車之父」的福特提出:汽車應該是「輕巧的、結實的、可靠的和便宜的」。為了實現這一目標,必須研製高效率的磨床,為此,美國人諾頓於1900年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。
1920年進入半自動化時期。在1920年以後的30年中,機械製造技術進入了半自動化時期,液壓和電氣元件在機床和其他機械上逐漸得到了應用。1938年,液壓系統和電磁控制不但促進了新型銑床的發明,而且在龍門刨床等機床上也推廣使用。30年代以後,行程開關——電磁閥系統幾乎用到各種機床的自動控制上了。
1950年進入自動化時期。第二次世界大戰以後,由於數控和群控機床和自動線的出現,機床的發展開始進入了自動化時期。數控機床是在電子計算機發明之後,運用數字控制原理,將加工程序、要求和更換刀具的操作數碼和文字碼作為信息進行存貯,並按其發出的指令控制機床,按既定的要求進行加工的新式機床。
世界第一台數控機床(銑床)誕生(1951年)。數控機床的方案,是美國的帕森斯(全名約翰·帕森斯)在研製檢查飛機螺旋槳葉剖面輪廓的板葉加工機時向美國空軍提出的。在麻省理工學院的參加和協助下,終於在1949年取得了成功。1951年,他們正式製成了第一台電子管數控機床樣機,成功地解決了多品種小批量的復雜零件加工的自動化問題。以後,一方面數控原理從銑床擴展到銑鏜床、鑽床和車床,另一方面,則從電子管向晶體管、集成電路方向過渡。1958年,美國研製成能自動更換刀具,以進行多工序加工的加工中心。
世界第一條數控生產線誕生於1968年。英國的毛林斯機械公司研製成了第一條數控機床組成的自動線。不久,美國通用電氣公司提出了「工廠自動化的先決條件是零件加工過程的數控和生產過程的程式控制」。於是,到1970年代中期,出現了自動化車間,自動化工廠也已開始建造。1970年至1974年,由於小型計算機廣泛應用於機床控制,出現了三次技術突破。第一次是直接數字控制器,使一台小型電子計算機同時控制多台機床,出現了「群控」;第二次是計算機輔助設計,用一支光筆進行設計和修改設計及計算程序;第三次是按加工的實際情況及意外變化反饋並自動改變加工用量和切削速度,出現了自適控制系統的機床。
經過100多年的風風雨雨,機床的家族已日漸成熟,真正成了機械領域的「工作母機」。
『柒』 機床發明的歷史
早在三千年前,古巴比倫人已經製成古代樹木機床等機械。樹木車床是機床最早的雛形。工作時,腳踏繩索下端的套圈,利用樹枝的彈性使工件由繩索帶動旋轉,手拿貝殼或石片等作為刀具,沿板條移動工具機切削工件。
歐洲中世紀的彈性桿棒車床運用的仍是這一原理。十五世紀歐洲出現的機床雛形滿足於製造鍾表和武器的需要,出現了鍾表匠用的 螺紋 車床和齒輪加工機床,以及水力驅動的炮筒鏜床。
1501年左右,義大利人 列奧納多·達芬奇 曾繪制過車 床、鏜床、螺紋加工機床和內圓磨床的構想草圖,其中已有曲柄飛輪、項尖和 軸承 等新機械。
現代機床的誕生
工業革命導致了各種機床的產生和改進,革命性的推動了機床的發展。1774年,英國人威爾金森發明了較精密的炮筒鏜床。次年,他用這台炮筒鏜床鏜出的汽缸,滿足了瓦特蒸汽機的要求。為了鏜制更大的汽缸,他又於1775年製造了一台水輪驅動 的汽缸鏜床,促進了蒸汽機的發展。從此,機床開始用蒸汽機通過 曲軸驅動。 1797年,英國人莫茲利創製成的車床由 絲杠 傳動刀架,能實現 機動進給和車削螺紋,這是機床結構的一次重大變革。莫茲利也因 此被稱為「英國機床工業之父」 19世紀,由於紡織、動力、交通運輸機械和軍火生產的推動, 各種類型的機床相繼出現。
1817年,英國人羅伯茨創制龍門刨床,1818年美國人惠特尼製成卧式銑床,1876年,美國製成萬能磨床。
1951年,美國麻省理工大學誕生世界上第一台數控機床。