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车床发展历史
作者:浙江秘书网 文章来源:http://www.zjmishu.com 更新时间:2013-01-09 15:41


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  车床又称机床,主要用于加工轴、盘、套和其他具有回转表面的工件,以圆柱体为主,是机械 <http://baike.baidu.com/view/15257.htm>制造和修配工厂中使用最广的一类机床 <http://baike.baidu.com/view/9884.htm>。除此之外,还可用钻头、扩孔钻、铰刀、丝锥、板牙和滚花工具等进行相应的加工。铣床 <http://baike.baidu.com/view/24996.htm>和钻床 <http://baike.baidu.com/view/70987.htm>等旋转加工的机械都是从车床引伸出来的。
  车床是人类进行生产劳动的重要工具,也是社会生产力发展水平的重要标志,迄今为止经历了近两百年的发展历程。那么,在人类的发展历史上,从第一台车床的诞生到如今最先进的可编程的数控车床的出现,一共经历了哪些发展阶段呢?
  在人类文明的记载上,古代的车床是靠手拉或脚踏,通过绳索使工件旋转,并手持刀具而进行切削的,而真正意义上的世界第一台车床应该从1797年由英国机械发明家莫兹利创制的用丝杠传动刀架的现代车床,并于1800年采用交换齿轮,可改变进给速度和被加工螺纹的螺距。因此,后来他被称作机床工业之父。
  车床的第二个发展阶段,应该是1817年到二十世纪初这一段时间,而这其中又分为三个发展时期。第一个发展时期即1817年由英国的罗伯茨采用的四级带轮和背轮机构来改变主轴转速;为了提高机械化自动化程度,1845年,美国人菲奇发明了转塔车床,直到1848年出现在美国的回轮车床 ,这可划分为第二个发展时期;第三个发展时期,可划分为1873年由美国的斯潘塞制成的一台单轴自动车床和随后制成的三轴自动车床开始,到20世纪初出现了由单独电机驱动的带有齿轮变速箱的车床后可算结束。
  车床的第三个发展阶段,应该从第一次世界大战后算起到50年代左右结束。这一个时期,车床的发展和变革可谓非常迅猛,这得益于第一次世界大战后,各国于军火、汽车和其它机械工业发展的需要,但因技术和造价等原因都未得到广泛应用和量产。为了提高工件的生产率,于是40年代末,带液压仿形装置的车床得到推广(简称液压车床),与此同时,多刀车床也得到发展,到50年代中,发展到了带穿孔卡、插销板和拨码盘等的程序控制车床。
  自美国在50年代末研究出世界上一台数控系统车床后,数控技术便开始广泛在车床上使用,70年代后得到迅速发展。随着电子技术、计算机技术及自动化,精密机械与测量等技术的发展与综合应用,生产了机电一体化的新型机床一一数控机床,在80年代后,得到了广泛应用,可以说机床制造业完全进入了数字控制时代。如今,数控系统车床应用于各行各业,通过可编程技术,如今可以说已经完全进入了自动车床时代,这也是车床发展的第四个阶段。
  如果要分出车床的类型,可根据其使用范围、性质、技术及控制系统特点等,大致可分为普通、砖塔、回转、立式、仿型、多刀半自动、自动、和数控车床等几种类型。
  普通车床的加工对象非常广泛,主轴转速和进给量的调整范围大,能加工工件的内外表面、端面和内外螺纹。这种车床主要由工人手工操作,生产效率低,适用于单件、小批生产和修配车间。
  转塔车床和回转车床具有能装多把刀具的转塔刀架或回轮刀架,能在工件的一次装夹中由工人依次使用不同刀具完成多种工序,适用于成批生产型。
  立式车床的主轴垂直于水平面,工件装夹在水平的回转工作台上,刀架在横粱或立柱上移动,适用于加工较大、较重、难于在普通车床上安装的工件,一般分为单柱和双柱两大类。
  仿形车床能仿照样板或样件的形状尺寸,自动完成工件的加工循环,适用于形状较复杂的工件的小批和成批生产,生产率比普通车床高10~15倍,有多刀架、多轴、卡盘式、立式等类型。
  多刀半自动车床有单轴、多轴、卧式和立式之分。单轴卧式的布局形式与普通车床相似,但两组刀架分别装在主轴的前后或上下,用于加工盘、环和轴类工件,其生产率比普通车床提高3~5倍。
  自动车床能按一定程序自动完成中小型工件的多工序加工,能自动上下料,重复加工一批同样的工件,适用于大批、大量型生产。
  数控车床,即是数字程序控制车床的简称,它集通用性好的万能型车床、加工精度高的精密型车床和加工效率高的专用型车床的特点于一身,它集机械、电气、液压、气动、微电子和信息等多项技术为一体的机电一体化产品,具有高精度、高效率、高自动化和高柔性化等优点,是国际使用量最大,覆盖面最广的一种数控车床。
  一个国家要发展,其首先是工业的发展,因此车床的广泛利用和车床核心数字技术控制系统的掌握,将是一个国家工业业水平高低的象征。可以说,谁掌握了车床数字控制技术,谁就掌握了未来的经济命脉。而未来,车床的发展趋势,将以高速搞精密化、高可靠性、设计CAD化、结构设计模块化、功能复合化智能化、网络化柔性化和集成化等方向发展。
  
  参考文献:
  汪? 艺.制造技术与机床,2010年.6
  陈玉杰.数控机床及应用[北京理工大学出版社,2009.1]
  李素斌.数控机床制造技术的进步与发展[装备制造技术,2007.11]
  刘百喜.中国车床制造业现状及数控车床的发展[世界制造技术与装备市场,2006 .3]

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