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第8章 机床之父莫兹利

从18世纪中叶到19世纪中叶,英国的机械工业得到了突飞猛进的发展。怀特·鲍尔发明的滚筒使纺织实现了从手动向机械运动的转变,以此为开端,在机械加工中开始使用了各种机床。

工业、农业等行业的进步离不开机器,而要造机器则离不开机床,机床发挥着中流砥柱的作用,可以说机床是“机器之母”。由此可见,就对整个工业的发展所起的作用和产生的影响来说,机床的发明几乎可以和蒸汽机的发明相提并论。

说起蒸汽机,人们自然而然地想到了瓦特。其实最先发明蒸汽机的并不是瓦特,但是由于瓦特对蒸汽机进行了根本性的改进,蒸汽机才真正发挥了其应有的作用。同样,一说到机床,人们也马上想到了亨利·莫兹利。其实最先发明机床的人也不是莫兹利,但在他对机床进行了创造性的改进之后,机床才算真正诞生。因此,人们称莫兹利为“机床之父”是完全正确的。

18世纪英国机械工业的改进和发明接连不断、日新月异。机械工业的进步给社会的结构带来了影响,这就产生了世界历史上众所周知的英国工业革命。

1771年8月22日,亨利·莫兹利出生在英国沃尔里奇的一个军人家庭。小时候,他没有受过正规教育。12岁时,他进了制造兵器的工厂劳动。在该工厂,莫兹利制造炮弹,劳动了2年左右。

14岁时,他又到一个细工木匠那里去当学徒工。然而,莫兹利对机械始终很感兴趣,只是一直没有机会摆弄而已。

15岁时,他说服了双亲,到附近的一个铁匠铺当了一名学徒工,并学习加工铁制品。他干活很卖力,并在较短的时间里成了一名得力的助手,也因此学到了一手加工金属的好手艺。他掌握了作为机械工的基本技术,其中,他使用锉的本领最高,甚至达到没有人能超越的地步。

随着工业革命的不断深入,人们的生活水平不断提高,家庭和工厂为了防盗以及保卫人身安全,就需要上锁。另外,由于人们的生活不断地改善,很多人都有了过去只有上层社会人物方能持有的钟表等物品。因此,社会需要尽快大批量生产锁、钟表等民用小百货。刚过18世纪,在欧洲各地出现了很多锁匠、钟表,这些人对推动机械技术的发展起了极其重要的作用。

在英国也是一样,锁匠和钟表匠都是优秀的机械工。当时,英国有名的安全锁制造业者约瑟夫·布拉马就是机械制造技术的权威人士,他的工厂成了每个想当一名真正的机械工的人向往的地方。

莫兹利18岁的时候,正逢布拉马想雇一名帮手,莫兹利很想进入布拉马的工厂学习,以便提高自己的技术,实现自己的理想。布拉马的要求很高,经人引荐,布拉马对莫兹利进行了严格的考试。莫兹利对自己的技术是很有把握的,布拉马看到莫兹利出色地完成了各种技术考核项目,决定录用他。莫兹利被作为技术高超的工程师录取了,他如愿以偿地成了布拉马的弟子。由于布拉马技术超群,要求严格,并言传身教,莫兹利在他的教导下很快就成为一名优秀的技师。

加工金属要用到机床。在莫兹利之前就已有了机床,只是还不够完善,这种机床是依据这个原理被发明的——当人们吃苹果、梨等水果的时候,首先要削皮:一只手转动苹果,另一只手将水果刀插进果皮里面,一圈一圈慢慢转,皮就均匀地削下来了,一个苹果可以削出一整条长皮。

今天的机床都带有进给箱,然而,在很早以前机床上是没有这种进给箱的。锁匠和钟表匠为制作小型机械零件,就需要自己组装小型机床,用这种机床进行加工。

那时的机床广泛用于加工木料。木匠用双脚踩动踏板,使机床转动,再手执削刀接触木棒,木屑便被削掉,这样车得的木棒比较光滑。后来,也有人对机床进行过某些改进,但改进后的机床仍然是靠木工手执刀具凭直觉和经验办事。因此,这样削出来的零件谈不上精密。

莫兹利在布拉马那里干了8年,因为喜欢搞机械,所以,他工作非常积极,很快他的各项技术都达到了较高的水平,他被誉为布拉马工厂里最有才能的机械工,不久就当了总工长。莫兹利的技术在布拉马的工厂里迅速地得到了提高,不仅如此,他还对机械技术的新事物具有十分正确、敏锐的眼光。另外,就机械技术的发展动向而言,他也具有准确的判断力。

在制锁方面,莫兹利就注意到这样的问题,即锁的需求量越来越大,如果再采用手工制锁的方式的话,其产量将远远满足不了需要。同时,他也考虑到必须借助机械才能进行大批量生产。因此,他认为需要改进过去已有的机床。

按照这一设想,莫兹利开始了机床的研制。他碰到的第一个问题是机器启动后转速高、力量大、床身易动。他就用铸铁制造床身,床身易动的问题便解决了。接着,他在床身上装上滑动刀架,使它与一根粗大的丝杆啮合,这样,滑座便可以左右移动,滑动刀架上即可固定切削刀具。刀架还安了一个手柄,摇动它可使刀具前后移动,这样,加工时可控制齿的力量。于是,这个刀架便能解决前后左右的矛盾,没有死角,达到了灵活自如的程度。在这台机床上,可以加工出按规定要求的任何尺寸的部件。

1794年,他制作了刀具的自动进给装置——进给箱。此时,他还设计了水压机泵的密封装置。

26岁那年,莫兹利已经在布拉马工厂干了8年,因生活难以维持,他要求布拉马增加工资,但遭到拒绝。于是,他便另起炉灶,于1797年开办了一个新工厂。

莫兹利的工厂接受了第一批订货,他小心谨慎地制作了尺寸正确的优质产品。他出色地完成了任务,取得了信誉,接着订货接踵而来。由于他技艺高强,小厂很快兴旺起来,后来雇工达80名,厂越办越大。

莫兹利工厂接到了第一项大宗订货是海军部订做的滑轮。莫兹利于1801年画出了图纸,1802年完成了制作滑轮的全部机械设备。为了完成这项订货,莫兹利制作的机床达44台,最后他顺利地完成了海军的这批订货。

莫兹利立志在他的工厂里进行新的发明,当然这也包括他改进了过去的各种机械,同时也制作了新式工具,总之,他为研究新技术绞尽了脑汁。

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