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,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(zhuǎn),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。
2. 十五世紀的數(shù)控車床雛形十五世紀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)動的炮筒鏜床。1501年左右,意大利人列奧納多·達芬奇曾繪制過車床、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、項尖和軸承等新機構(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)革命導致了各種數(shù)控車床的產(chǎn)生和改進十八世紀的工業(yè)革命推動了數(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,他又于1775年制造了一臺水輪驅(qū)動的汽缸鏜床,促進了蒸汽機的發(fā)展。從此,數(shù)控車床開始用蒸汽機通過曲軸驅(qū)動。
隨著電動機的發(fā)明,數(shù)控車床開始先采用電動機集中驅(qū)動,后又廣泛使用單獨電動機驅(qū)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(chuàng)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(yè)大量生產(chǎn)的需要,又研制出各種自動數(shù)控車床、仿形數(shù)控車床、組合數(shù)控車床和自動生產(chǎn)線。
4.1900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、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世紀前期的精密數(shù)控車床和生產(chǎn)機械化和半自動化創(chuàng)造了條件。
5.1920年進入半自動化時期在1920年以后的30年中,機械制造技術(shù)進入了半自動化時期,液壓和電器元件在數(shù)控車床和其他機械上逐漸得到了應用。1938年,液壓系統(tǒng)和電磁控制不但促進了新型銑床的發(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)控車床的自動控制上了。
6.1950年進入自動化時期第二次世界大戰(zhàn)以后,由于數(shù)控和群控數(shù)控車床和自動線的出現(xiàn),數(shù)控車床的發(fā)展開始進入了自動化時期。數(shù)控數(shù)控車床是在電子計算機發(fā)明之后,運用數(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,按既定的要求進行加工的新式數(shù)控車床。
7.世界第一臺數(shù)控數(shù)控車床(銑床)誕生(1951年)數(shù)控數(shù)控車床的方案,是美國的帕森斯在研制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(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電子管數(shù)控數(shù)控車床樣機,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。以后,一方面數(shù)控原理從銑床擴展到銑鏜床、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。美國研制成能自動更換刀具,以進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,英國的毛林斯機械公司研制成了第一條數(shù)控數(shù)控車床組成的自動線,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(shù)控和生產(chǎn)過程的程控”,于是,到70年代中期,出現(xiàn)了自動化車間,自動化工廠也已開始建造。
經(jīng)過100多年的風風雨雨,數(shù)控車床的家族已日漸成熟,真正成了機械領(lǐng)域的“工作母機”。