机床简史:从工匠技艺到自动化

序言

前言

第一章 匠人作坊里的机床

第二章 18世纪的工业机床

第三章 早期的机床车间

第四章 亨利·莫兹利：金属切削成为一门艺术

第五章 克莱门特、福克斯、罗伯茨、内史密斯和惠特沃斯

第六章 驱动装置、齿轮及齿轮切削机床

第七章 美国的崛起：可互换性生产

第八章 美国机床及其制造商

第九章 精密磨床及其影响

第十章 金属切削成为一门科学

第十一章 20世纪的机床

参考文献

索引

第一章

匠人作坊里的机床

机床的历史据信始于早期人类试图使用双手驾驭那些不易处理的原材料，他们尝试在地面上固定一个结实的框架，用以支撑一个或多个轴承，通过这些轴承，工具或工件可以在主轴上旋转。如此，固定在主轴上旋转的不规则工件可以通过手持工具被逐渐打磨成完美的圆形，直径可以随意变化。如果将一个粗糙的钻头固定在旋转主轴的末端，它就可以在按压其上的固定工件上钻孔。就这样，车床及钻机或镗床诞生了，它们可谓是机床类的“亚当”和“夏娃”。

我们或许永远不会知道机床出现的确切时间和地点。有人说，车床是由制陶工人的轮子演进而来的，但这纯粹是猜测，真实性值得怀疑。因为这种相似度对我们来说似乎显而易见，但并不意味着对我们遥远的祖先来说也是如此。在迈锡尼城(约公元前1200年)遗址的一个墓坑中曾出土过一个浅口木碗，尽管上面没有任何标识或沟槽，但碗口形状和碗底的小凹洞表明，这个木碗很可能是车床加工的结果。迄今为止发现的较古老的车工艺术品是在科内托(约公元前700年)的“战士之墓”中发现的伊特鲁里亚木碗碎片，那些精美雕琢的木碗、珠子和其他琥珀装饰品也证明，在公元前6世纪以前，古希腊人和伊特鲁里亚人中已经出现了技艺高超的工匠。

发展到公元前2世纪，车床的使用已经普及到整个欧洲和近东地区，随着车工熟练程度的提高，车床加工产品的范围也扩展到了车轮的轮辐和轮毂。格拉斯顿伯里湖村遗址的泥炭土中保存着未完成的车工作品或瑕疵品，这表明，在当时(公元前100年一公元50年)，拉特尼文化时期的凯尔特人里已经出现手艺灵活的车工。未完工的木制轮毂两端都有主轴或“冒头”，足以证明它是在轮轴中心之间车削的，这是目前已知该技术最早的应用实例。格拉斯顿伯里地区的凯尔特车工也会用柔软的启莫里奇石②制作镯状物(图1-1)，此地发现的碎片表明这些镯状物是采用手工制作的粗略圆形坯料制作的。从其中物件中可以看出两种加工方式，毛坯的中心有一个圆孔，说明它要么是安装到车床主轴的末端，要么是在两个中心之间的轴柄上加工的。其他坯件的一侧有一个方形盲孔，另一侧有凹陷或“中心凸起”。很明显，这样的坯料是被放置在车床主轴的方形端部，然后通过连接到尾架的止点固定在那里。无论是哪种情况，坯件的外边缘都经过了修整、倒圆和两面咬边，直到成品镯状物最终与坯件中心“分离”。