Page 59 - 自动化技术在机械设计及制造中的应用

第二章 机械工程

1. 工业革命前后机械制造的发展
（1）动力源的变革——从气压的利用到蒸汽机的诞生
18 世纪，随着纺织机的发明、矿山开采的需求及靠水车转动的机械的局限性，
人们希望能出现一种比水车更强大的动力装置。

1680 年，荷兰人惠更斯利用大气压使装在气缸里的活塞动作。后来，帕平
接受惠更斯的这种想法，改用蒸汽取代火药使活塞动作，其发明成为发明蒸汽机
的导火索。1712 年，纽克门终于完成了第一台实用的蒸汽机。
为了解决热利用率问题，1765 年，瓦特发明了可以保持真空的“另外的容器”，

即给蒸汽机安装上冷凝器，并进一步完成了利用蒸汽压力而运动的蒸汽机的发明。
到了 1780 年左右，蒸汽机已被大量采用，成为各种工厂特别是制造工厂的强大
动力源。
（2）机床的发展

在同一时期，各种机床陆续问世，其数量也日益增多，工厂也犹如雨后春笋
般在各地出现。18 世纪，英国的工业在世界上是发展最快的，需要大量生产机
械设备，推动了各种金属加工机床的问世。
①刀具的自动进给。

15 至 16 世纪，脚踏式的、通过曲轴使主轴转动的车床开始被大量地使用。
但是，刀具仍需要用手拿着。为了解决这些问题，人们又考虑出了新的加工方法，
不是手握刀具，而是制作一个支承台，用其固定刀具。当时，很多人都提出了带
有支承台的车床设计。

②威尔金森的镗床。
1769 年，英国出现了用水车作动力的镗床。后来，英国又有人改进了这
种镗床。如加工气缸，将刀具安装在支承着两端的一根粗轴上，这个轴贯通气
缸；旋转这根轴，再使气缸毛坯移动，以此方法切削加工的气缸直径为 50in

（1in=25.4mm），误差为 1/16in 左右。因此，瓦特的蒸汽机能正常动作，是与
镗床的进步分不开的。
③带有进刀装置的车床。
为了设计并制造出一种不需要过多实践经验就能准确运转的机床，在 1770

年左右，诞生了将装有刀具的底座通过螺纹旋转产生进给的机床。在同一时期，
英国的机械技师拉姆兹汀也制造了一台通过丝杠进给刀具切削螺纹的机床。在

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