机床发展史论文

机床发展史

姓名：雷小舟

班级：机制04班学号：1103010411 时间：2013年3月

摘要：简述机床在机械工业中的作用及其发展历程以及对于未来的展望。

关键词：史话,机床,发展，机床工业，展望。

一，机床在机械工业中的作用

机床是制造及修理一切机器的机器,机床是对金属或其他材料进行加工(包括成形加工和切削加工或特种加工方法),使之获得所要求的几何形状、尺寸精度和表面质量的机器。

在日常工作和生活中,在工、农业生产中,使用着大量各种各样的机器设备和工具,如:钟表、缝纫机、自行车、汽车、拖拉机、飞机、发电机、机床等。这些机器设备和工具都是由一定形状和尺寸的机械零件组成的。机床就是是将这些金属材料加工成机器零件的一种机器。

目前世界上己将机械制造技术与装备,其中以机床工具为主体通称为生产工程,包括毛坯成形、零件加工、材料改性及其防护、装配与包装、物流与储存、工艺过程检测与监控、自动控制元件与系统等主要技术环节的成套技术。机床工具产品的技术水平和使用性能对机械产品生产技术、质量和经济效益的不断提高起着决定性作用,机床工具工业起着机械工业“总工艺师”的作用。而生产机床的那些行业则被称为“机床工业”,它是机械制造工业的坚强后盾和技术基础。

在一般机械制造工厂的主要技术装备中,若以台数计算,机床约占60一80%,以机床所担负的加工工作量计算,约占机器总制造工作量的

40一60%。机床的技术性能直接影响着机械制造工业的产品质量和劳动生产率。因此,一个国家机床工业的技术水平—机床拥有量及其年产量、品种和质量—在很大程度上标志着这个国家的工业生产能力和科学技术水平。

二，机床的起源及发展史

机床是人类在改造自然的长期斗争中,在不断改进生产工具的基础上产生的,并随着社会生产力的发展和科学技术的进步而逐渐趋于完善。

人类最初使用的生产工具和兵器主要是石器,以后向陶器、铜器及铁器发展。陶轮的出现为陶器的拉坯成型和整体修整创造了必要的条件,这是古代早期的原始工具。它是利用木材、石材或陶质制成的可以转动的圆盘,其下面装有轴枢在支承或轴承中旋转的制陶工具。在中国新石器时代的仰韶文化中期(约公元前4000一公元前2000年)首先出现慢轮,接着快轮出现于大坟口文化晚期,盛行于山东龙山文化时期)。随着社会生产力的发展和人类在劳动中经验的积累,在车床、钻床的基础上,机床得到了进一步发展。于15-16世纪出现了磨床和铣床。当18世纪末产业革命开始时，机床的发展又向前迈进了一大步。由工人手持刀具而且用人力兼任发动机功能转变到由机器来推动机床运转,这时刀具系统与工件系统都形成了可以代替人手操作的机构,从而产生了最初形式的刀架和车床(H.Maudsla},莫兹利),以及为制造瓦特(J.watt)发明的蒸汽机汽缸而开发的键床(J.Smeaton&J.willcinson,斯米顿和威尔金森)等等。等到了19世纪末，车床，钻床，镗床，刨

拉床，铣床，磨床，齿加工机床等基础机床已先后形成。与此同时，随着电子科技的发展，机床的机构也在不断改进并呈现出了多样化的形式及其延伸。

到了20世纪初至40年代，由于高速钢和硬质合金的相继出现，促使机床沿着加大转速，功率和提高结构刚度的方向发展。同时，由于交流电动机，齿轮，滚动轴承，电气，液压等技术的提高，使机床在传动，机构和控制方面得到很大的提升，机床的加工精度和生产效率也得到了显著提高。此外，由于自动化机床，重型机床和精密机床的相继出现，使得机床的形式更加多样化，并且接近于现代水平。

20世纪50年代以来,世界科学技术迅速发展,新的科研成果在工业领域中大量应用,改变了现代机械制造生产技术的面貌,促使机床进一步向提高加工精度、生产效率和自动化程度方向发展。另一方面,随着产品设计技术和材料技术的发展,机械产品中特殊形状和特殊材料的零件越来越多。为了解决这些零件的加工问题,发展了一系列新工艺和新设备,如电火花加工机床、电解加工机床、超声波加工机床、电子束加工机床和激光加工机床等。

20世纪80年代以来，随着数控技术的发展以及数控技术在产业领域的应用，机床的形式，加工精度以及产业效率都得到了相当大的提高，较之前的机床提升到了一个新的平台。随着工业自动化程度的提高。随着工业自动化程度的提高，数控机床及基于CNC原理的的各类自动设备层出不穷，成为推动企业提高产品质量及劳动效率的主要手段。这也对CNC系统提出了更高的要求，以往的CNC系统功能

和机构设计很难满足不同层次来自不同方面的要求。在这种形式下，以不断发展的PC技术为依托，出现了以PC技术为基础的开放式CNC 系统。自20世纪90年代以来，这种开放式CNC系统正发展成为世界主流。

从机床的发展历史来看,它总是随着机械工业的扩大和科学的进步而发展的,并始终围绕着不断提高生产效率、加工精度、自动化程度和降低生产成本而进行的,现代机床总的趋势仍然是继续沿着这一方向发展。

三，未来的展望

随着科技的不断进步，社会，经济的不断发展，机床在未来将会以十分崭新的面貌出现。高智能化，高自动化，高客户化，高生态化，多功能化，高精度以及高速度的机床将会不断的出现和丰富发展。

（1）高智能化。基于互联网和计算机技术的智能化是机床进一步延伸人的脑力的体现。智能化可以提高机床工作的稳定性和可靠性。聪明机床能借助各种传感器对自己的状态进行监控，自行分析与机床状态、加工过程以及周边环境有关的信息，然后自行采取应对措施来保证最优化的加工。换句话说，机床已经进化到可发出信息和自行进行思考及调节。

（2）高自动化。随着计算机应用技术的发展，目前CAD/CAM 图形交互式自动编程已得到较多的应用，是数控技术发展的新趋势。利用CAD绘制的零件加工图样，在经计算机内的刀具轨迹数据进行计算和后置处理，从而自动生成NC加工程序，以实现CAD于CAM

集成。随着CIMS技术的发展，当前又出现了CAD/CAPP/CAM集成的全自动编程方式，与CAD/CAM系统编程的最大区别是其编程所需的加工工艺参数不必由人工参与，直接从系统内的CAPP数据库进行获取。

（3）高客户化。从大批量生产向大规模定制转变是制造业总趋势，机床产业也不例外。“当好用户的工艺师、为用户创造价值”不是一句空话，用户生产的产品是不同的，对机床设备的要求也当然各异。例如，复合加工机床的目标是一个复杂工件在一台机床上加工完毕，不同工件有不同的工艺过程和加工方法，复合机床的配置就应该有所不同。可以预见，相当一部分只专注生产和销售传统通用机床的企业将被为用户提供模块化、可重构、柔性化的全面解决方案的竞争者所逐步取代。

（4）高生态化。绿色制造是可持续发展的前提。机床作为制造装备必须体现节能减排、以整体效益为本的评价标准。多年来，精度、速度、功率等测度的机床能力指标是机床产品的主要追求目标。当前在阻止环境恶化的压力下，工业生产需要全方位地降低对环境的负面影响，机床的发展方向也应该从提高能力指标转变为提高效益指标，以更少投入获得更多产出。例如，通过移动部件轻量化可以达到减少驱动功率的消耗，配合先进刀具、工艺过程和切削液可以减少废弃物排放。

（5）多功能化。配有自动换刀机构（刀库容量可达100把以上）的各类加工中心能在同一台机床上同时实现铣削，镗削，钻削，车削，