1.古代樹木
數(shù)控車床公元前二千多年出現(xiàn)的樹木車床是
數(shù)控車床最早的雛形。工作時(shí),腳踏繩索下端的套圈,利用樹枝的彈性使工件由繩索帶動(dòng)旋轉(zhuǎn),手拿貝殼或石片等作為刀具,沿板條移動(dòng)工具切削工件。中世紀(jì)的彈性桿棒車床運(yùn)用的仍是這一原理。
2. 十五世紀(jì)的數(shù)控車床雛形十五世紀(jì)由于制造鐘表和武器的需要,出現(xiàn)了鐘表匠用的螺紋車床和齒輪加工數(shù)控車床,以及水力驅(qū)動(dòng)的炮筒鏜床。1501年左右,意大利人列奧納多·達(dá)芬奇曾繪制過車床、鏜床、螺紋加工數(shù)控車床和內(nèi)圓磨床的構(gòu)想草圖,其中已有曲柄、飛輪、項(xiàng)尖和軸承等新機(jī)構(gòu)。中國明朝出版的《天工開物》中也載有磨床的結(jié)構(gòu),用腳踏的方法使鐵盤旋轉(zhuǎn),加上沙子和水來剖切玉石。
3.工業(yè)革命導(dǎo)致了各種數(shù)控車床的產(chǎn)生和改進(jìn)十八世紀(jì)的工業(yè)革命推動(dòng)了數(shù)控車床的發(fā)展。1774年,英國人威爾金森發(fā)明了較精密的炮筒鏜床。次年,他用這臺(tái)炮筒鏜床鏜出的汽缸,滿足了瓦特蒸汽機(jī)的要求。為了鏜制更大的汽缸,他又于1775年制造了一臺(tái)水輪驅(qū)動(dòng)的汽缸鏜床,促進(jìn)了蒸汽機(jī)的發(fā)展。從此,數(shù)控車床開始用蒸汽機(jī)通過曲軸驅(qū)動(dòng)。
隨著電動(dòng)機(jī)的發(fā)明,數(shù)控車床開始先采用電動(dòng)機(jī)集中驅(qū)動(dòng),后又廣泛使用單獨(dú)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)。二十世紀(jì)初,為了加工精度更高的工件、夾具和螺紋加工工具,相繼創(chuàng)制出坐標(biāo)鏜床和螺紋磨床。同時(shí)為了適應(yīng)汽車和軸承等工業(yè)大量生產(chǎn)的需要,又研制出各種自動(dòng)數(shù)控車床、仿形數(shù)控車床、組合數(shù)控車床和自動(dòng)生產(chǎn)線。
4.1900年進(jìn)入精密化時(shí)期19世紀(jì)末到20世紀(jì)初,單一的車床已逐漸演化出了
銑床、刨床、磨床、鉆床等等,這些主要數(shù)控車床已經(jīng)基本定型,這樣就為20世紀(jì)前期的精密數(shù)控車床和生產(chǎn)機(jī)械化和半自動(dòng)化創(chuàng)造了條件。
5.1920年進(jìn)入半自動(dòng)化時(shí)期在1920年以后的30年中,機(jī)械制造技術(shù)進(jìn)入了半自動(dòng)化時(shí)期,液壓和電器元件在數(shù)控車床和其他機(jī)械上逐漸得到了應(yīng)用。1938年,液壓系統(tǒng)和電磁控制不但促進(jìn)了新型銑床的發(fā)明,而且在龍門刨床等數(shù)控車床上也推廣使用。30年代以后,行程開關(guān)——電磁閥系統(tǒng)幾乎用到各種數(shù)控車床的自動(dòng)控制上了。
6.1950年進(jìn)入自動(dòng)化時(shí)期第二次世界大戰(zhàn)以后,由于數(shù)控和群控?cái)?shù)控車床和自動(dòng)線的出現(xiàn),數(shù)控車床的發(fā)展開始進(jìn)入了自動(dòng)化時(shí)期。數(shù)控?cái)?shù)控車床是在電子計(jì)算機(jī)發(fā)明之后,運(yùn)用數(shù)字控制原理,將加工程序、要求和更換刀具的操作數(shù)碼和文字碼作為信息進(jìn)行存貯,并按其發(fā)出的指令控制數(shù)控車床,按既定的要求進(jìn)行加工的新式數(shù)控車床。
7.世界第一臺(tái)數(shù)控?cái)?shù)控車床(銑床)誕生(1951年)數(shù)控?cái)?shù)控車床的方案,是美國的帕森斯在研制檢查飛機(jī)螺旋槳葉剖面輪廓的板葉加工機(jī)時(shí)向美國空軍提出的,在麻省理工學(xué)院的參加和協(xié)助下,終于在1949年取得了成功。1951年,他們正式制成了第一臺(tái)電子管數(shù)控?cái)?shù)控車床樣機(jī),成功地解決了多品種小批量的復(fù)雜零件加工的自動(dòng)化問題。以后,一方面數(shù)控原理從銑床擴(kuò)展到銑鏜床、鉆床和車床,另一方面,則從電子管向晶體管、集成電路方向過渡。1958年。美國研制成能自動(dòng)更換刀具,以進(jìn)行多工序加工的加工中心。
8.世界第一條數(shù)控生產(chǎn)線誕生(1968年)1968年,英國的毛林斯機(jī)械公司研制成了第一條數(shù)控?cái)?shù)控車床組成的自動(dòng)線,不久,美國通用電氣公司提出了“工廠自動(dòng)化的先決條件是零件加工過程的數(shù)控和生產(chǎn)過程的程控”,于是,到70年代中期,出現(xiàn)了自動(dòng)化車間,自動(dòng)化工廠也已開始建造。
經(jīng)過100多年的風(fēng)風(fēng)雨雨,數(shù)控車床的家族已日漸成熟,真正成了機(jī)械領(lǐng)域的“工作母機(jī)”。