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无机床不革命，你不知道的机床发展史！
时间:2017-01-12 11:26 点击:
画家与设计师
且慢，你是不是以为一开始就会一本正经的讲机床的历史。别急，咱们先来看两幅画。
这个大家都知道，世界上出镜率最高的女人之一。
《蒙娜丽莎的微笑》
还有这幅，大型聚会多人专用COS摆拍指导。
《最后的晚餐》
我想大家都知道以上两幅画的作者是谁吧，一看到就肯定会条件反射的想到，对就是下面这老头。
列奥纳多·达·芬奇自画像
达芬奇作为欧洲文艺复兴时期最完美的代表，一直以画作最为人熟知，其实他老人家还兼职发明家与科学家，各类设计的手稿长达7000多页，现存5000多页，涵盖的主题包括生物学手稿、工程设计手稿、机械学手稿等。达芬奇的设计手稿中大量的可以运用于生产交通和军事中，说了那么半天和机床有什么关系呢，让我们继续往下看。
这张相信不用说也知道了，这也是是达芬奇手稿中的设计，不过是车床。
达芬奇车床设计稿
再看看复原模型，利用石盘翻滚来带动主轴翻滚，比起同时期的车床原型已经有了很大进步了。
达芬奇机床复原模型
别以为这只是模型而已，还真的有人用达芬奇机床来做木料加工，感叹天才的发明总是能够成为现实。
达芬奇车床的实际使用操作
还有这台锯木头的锯床，直到大规模电动化与机械化以前，大家锯木头还是得靠锯子来进行人工操作。
达芬奇锯床复原模型
小编挑选了部分达芬奇关于机械的设计稿，这些手稿创作于1501年左右，在这些奇思妙想的设计稿中，已经设计出了车床、镗床螺纹加工机床和内圆磨床的构想草图，其中已有曲柄、飞轮、顶尖和轴承等新机构。
看了这么多达芬奇的机械设计，该是机床原型登场的时候啦，其实下面的才是正史。
机床的原型
人之所以从猿猴进化，靠的就是咱们这双手，不过光靠手也不行，所以必须得有工具来进行协助。想想人类的祖先还真是聪明，为了更方便的用工具进行加工，机床最早原型的树木车床就这样诞生啦，大概距今二千多年前吧。
作为原型来说还是比较粗糙，大家看图就知道了。操作的时候用脚踩住绳子下方套圈，利用树枝的韧性把工件带动旋转，用石片或者贝壳等物作为刀具，将刀具沿着横条对物品进行切割的操作。
树木车床，确如其名
十三世纪，机床原型也在发展，你总不能老是挂树上吧，这时候就有用脚踏板旋转曲轴并带动飞轮，再传动到主轴使其旋转的“脚踏车床”，也称之为弹性杆棒车床，不过除了刀具是真用金属外，操作原理还是跟原先一模一样的。
1395年杆棒机床出现在德国
这时候只要脚踩踏板就行了，注意头上的木条，靠它上下带来动力
很清晰的浊刻画，这时候的机床原型还主要是用来加工木料
说了欧洲的再来说说咱中国。同一时期的明朝出版了一本奇书叫《天工开物》，记载了明朝中古及以前的各项技术，看过就能知道什么叫“古人的智慧”，可以看一下。
这本书里也记载了磨床的结构，这里利用了类似欧洲中世纪脚踏机床的原理，用脚踏的方法使金属盘旋转，配合沙子和水来加工玉石。
《天工开物》中的磨床结构
用扎砣来切割玉石，你看那熟悉的脚踏板，一样已经可以替换的扎砣（刀具）。
《开工天物》“扎砣图”
你看右边桌上的冲砣，大小型号一应俱全，看玉料的大小来选择合适的工具。
《开工天物》“冲砣图”
这个就类似于现代加工中的镗削。然后用特别的砣一点一点地把内部的玉磨掉，想想古代的工匠还真是干的有挑战性。
《开工天物》“掏堂图”
咱们再把目光放到欧洲，一个叫贝松的法国人设计出了一种通过过螺丝杆使刀具滑动的用来车螺丝的车床，刀具终于不再是固定在一个位置的了，看介绍说是并没有推广使用，不知为何。
贝松车床的设计稿，已经有点现代机床的样子了
这个阶段的机床原型就介绍完了，可以看出虽然原型在不断发展，但是动力来源还是没有脱离最初的树木车床，持续不断的动力还真的是很大问题，毕竟咱们人再厉害还是会疲劳的。
蒸汽机与机床
我们先来看这张图，每个当过学生的肯定都会有些印象，让我们来回顾一下这个故事。
童年时代的瓦特和茶壶的故事 一天晚上，瓦特和一个小女孩在家里喝茶。瓦特不停地摆弄茶壶盖，一会儿打开，一会儿盖上，当他把茶壶嘴堵住时，蒸汽顶开了茶盖。在旁的外祖母对瓦特的这种无聊动作极为不满，加以训斥。瓦特并不介意，他一心想着蒸汽的力量，从此萌发制造蒸汽机的念头。
小学课文《瓦特与蒸汽机》配图
当然历史绝非这样简单。瓦特是吸收前人的成果和他个人艰苦努力，改良了蒸汽机的各种部件，使得动力效率得到提升。瓦特发明蒸汽机的故事并非那么戏剧化，但是精彩程度却远超这个童话故事。
1763年，英国格拉斯哥大学雇用了一名叫瓦特的技术员，他的任务就是维护，更像是修理学校的一台纽科门蒸汽机，一条湿漉漉的绳子把各个部件捆在一起，它总是坏。
纽科门蒸汽机就是瓦特蒸汽机的前身，瓦特在纽科门的设计上对汽缸部分进行了改进，但是研发屡次失败的一个主要原因，是手工锤打的锡制汽缸总是漏气。
詹姆斯·瓦特，蒸汽机发明者之一
这个时候，威尔金森的出现对瓦尔改良蒸汽机起到了巨大的作用。当瓦特还在为自己那3/8英寸厚的真正汽缸骄傲的时候，威尔金森已经拥有了自己的车床。
作为一位钢铁大师，1774年威尔金森发明了炮筒镗床，这是世界上第一台真正意义上的镗床。
1775年，威尔金森用这台炮筒镗床镗出的汽缸，重新制造了瓦特那漏洞百出的汽缸，满足了瓦特蒸汽机的要求。当然作为商人的威尔金森也获得了瓦特蒸汽机汽缸的独家供应权。
为了镗制更大的汽缸，他又于同年制造了一台水轮驱动的汽缸镗床，促进了蒸汽机的发展。从此，机床开始用蒸汽机通过曲轴驱动，对于机床和蒸汽机而言这，互相协助促进了共同的发展，一个轰轰烈烈的工业革命时代走向了极致。
威尔金森为锻造更大汽缸制作的汽缸镗床
安装了汽缸镗床制作的汽缸所改良的瓦特蒸汽机
工业革命时期的机床发明
莫兹利这个名字和机床自然是分不开的，1797年机床工业之父制成了第一台螺纹切削车床，它带有丝杆和光杆，采用滑动刀架——莫氏刀架和导轨，可车削不同螺距的螺纹。
莫兹利1797车床
此后，莫兹利又不断地对车床加以改进。他在1800年制造的车床，用坚实的铸铁床身代替了三角铁棒机架，用惰轮配合交换齿轮对，代替了更换不同螺距的丝杠来车削不同螺距的螺纹。这是现代车床的原型，对英国工业革命具有重要意义。
莫兹利1800车床
时间转到19世纪，由于各行业的发展，需要应用于不同类型的机床相机出现。1817年，罗伯茨发明了龙门车床，而来自美国的惠特尼制造出了卧式铣床，这两种机床刻意分别应用于不同行业的零件制造需求，随着工业革命的发展机床也在不断发展中。
罗伯茨龙门车床
惠特尼卧式铣床
十九世纪最优秀的机械技师应数惠特沃斯，他于1834年制成了测长机，该测长机可以测量出长度误差万分之一英寸左右。1835年，惠特沃斯在他32岁时发明滚齿机。还建议全部的机床生产业者都采用同一尺寸的标准螺纹这种螺纹作为标准螺纹被各国所使用。
惠特尼发明的测长机
为了提高机械化自动化程度，1845年，美国的菲奇发明转塔式六角车床。
菲奇发明的的转塔式六角车床
1873年，美国的斯潘塞制成一台单轴自动车床，不久他又制成三轴自动车床。
斯潘塞机床
工业革命本身就是一种爆发式的发展，在这种大爆炸中，这个时期的机床也在不断的发展变化，为了工业和生产的更高效率而在不断的改进，这些机床的发明家正可谓是生逢此世。
随着电动机的发展，机床也由蒸汽动力升级到了电动机驱动，这又是一个跨时代的改进，可以看到从人力到水力、从蒸汽驱动到电力驱动，这样的过程人类也走了好几百年的路程。
“给世界装上轮子”的男人
如果要挑选出那些对我们所有人的生活都产生过影响的人物来，就不能忽略亨利·福特。从现在起100年后的一位历史学家很可能会得出这样的结论：对各个地方一切制造业产生影响最大的是福特，甚至直到今天依然如此，因为他开始采用了一种新的制造汽车的方法。
亨利·福特
福特曾经提出：汽车应该是“轻巧的、结实的、可靠的和便宜的”。为了实现这一目标，必须研制高效率的磨床，为此，美国人诺顿于1900年用金刚砂和刚玉石制成直径大而宽的砂轮，以及刚度大而牢固的重型磨床。磨床的发展，使机械制造技术进入了精密化的新阶段。
根据福特的提议发明的磨床
制造工具的改进也促进了制造方式本身的变化，从12个小时生产一台车到1个小时生产一台车，1908年10月第一款标准化汽车——福特T 型车驶下流水线。
1913年福特改革了装配汽车的全过程。用绳子钩住的部分组装好的车辆被拖着从工人身旁经过，工人们一次只组装上一个部件。不久，福特公司一年就生产出几十万辆汽车，在当时是一项极出色的成就，这是制造业真正意义上的第一条流水线。
福特与他所发明的汽车流水线
流水线极大的提高了制造业的生产效率
流水线装配成为了工厂的标准配置
装备完成驶下流水线的汽车
直到100多年后的今天，汽车装配依然还是使用福特发明的流水线，只是机器代替了人工。
伟大的发明与技术的革新，促进了制造业的飞速发展，在这一期中为大家介绍了工业革命时期的机床发展，也介绍了机床的发展是如何影响到制造业的，下期将为大家讲述进入二十世纪之后，数控这一机床新发展方向的历史。