木工機(jī)械是指在木材加工工藝中,將木材加工的半成品加工成為木制品的一類機(jī)床,木工機(jī)械的典型設(shè)備是木工機(jī)床。
木工機(jī)床加工的對(duì)象是木材。木材是人類發(fā)現(xiàn)并利用最早的一種原料,與人類的住、行、用有著密切的關(guān)系。人類在長期實(shí)踐中積累了豐富的木材加工經(jīng)驗(yàn)。木工機(jī)床正是通過人們長期生產(chǎn)實(shí)踐,不斷發(fā)現(xiàn),不斷探索,不斷創(chuàng)造而發(fā)展起來的。
古代勞動(dòng)人民在長期的生產(chǎn)勞動(dòng)中創(chuàng)造和使用了各種木工工具。最早的木工工具是鋸子。根據(jù)歷史記載,中國商代和西周時(shí)期,最早制成了“商周青銅刀鋸”,距今已有3000多年。國外歷史記載中最古老的木工機(jī)床是公元前埃及人制造的弓形車床。1384年在歐洲出現(xiàn)的以水力、畜力、風(fēng)力為動(dòng)力驅(qū)動(dòng)鋸條做往復(fù)運(yùn)動(dòng)鋸剖原木的原始排鋸機(jī),是木工機(jī)床的進(jìn)一步發(fā)展。
18世紀(jì)末,近代木工機(jī)械誕生在英國。18世紀(jì)60年代,英國開始了”產(chǎn)業(yè)革命“,機(jī)械制造技術(shù)取得了顯著進(jìn)步,原來依靠手工作業(yè)的產(chǎn)業(yè)部門相繼達(dá)到機(jī)械加工。木材加工也利用這一機(jī)會(huì)開始了機(jī)械化的進(jìn)程。其中以被稱為”木工機(jī)床之父“的英國造船工程師本瑟姆(S.Benthem)的發(fā)明最為卓著。從1791年開始,他相繼完成了平刨、銑床、鏤銑機(jī)、圓鋸機(jī)、鉆床的發(fā)明。雖然當(dāng)時(shí)這些機(jī)床的結(jié)構(gòu)是以木材為主體,只有刀具和軸承是金屬制造的,結(jié)構(gòu)還很不完善,但與手工作業(yè)相比卻顯示出了極高的效率。
1799年 ,布魯奈爾(M.I.Bruner)發(fā)明了造船業(yè)專用木工機(jī)床,使得工效有了顯著提高。1802年,英國人布拉馬(Bramah)發(fā)明了龍門刨床。它是將被加工的原料固定在工作臺(tái)上,刨刀在工件上面旋轉(zhuǎn),當(dāng)工作臺(tái)往復(fù)運(yùn)動(dòng)時(shí),刨刀對(duì)木材工件進(jìn)行刨削。
1808年,英國人威廉.紐伯瑞(Williams Newberry)發(fā)明了帶鋸機(jī)。但由于當(dāng)時(shí)帶鋸條的制作與焊接技術(shù)水平較低,帶鋸并沒有投入使用。直到50年后,法國人完善了帶鋸條的制造焊接技術(shù),帶鋸機(jī)才獲得普遍應(yīng)用。
19世紀(jì)初,美國經(jīng)濟(jì)大發(fā)展,大量歐洲移民移入美國,需要建造大量的住宅、車輛和船只等,加上美國具有豐富森林資源這個(gè)得天獨(dú)厚的條件,木材加工工業(yè)興起,木工機(jī)床得到很大發(fā)展。1828年,伍德沃思(Woodworth)發(fā)明了單面壓刨,它的結(jié)構(gòu)是回轉(zhuǎn)的刨刀軸和進(jìn)給滾筒相結(jié)合,進(jìn)給滾筒不但進(jìn)料而且可以起到壓緊木料的作用,可以將木料加工成規(guī)定的厚度。單面壓刨還具有刨邊、開槽的功能,工作效率很高。1860年開始,以鑄鐵替代木制床身。
1834年,美國人喬治.佩奇(George Page)發(fā)明了腳踏榫槽機(jī);費(fèi)伊(J.A.Fag)發(fā)明了開榫機(jī);1876年,美國人格林里(Greenlee)發(fā)明了最早的方鑿榫槽機(jī);1877年,美國的柏爾林工廠出現(xiàn)了最早的帶式砂光機(jī)。
1900年,美國開始生產(chǎn)雙聯(lián)帶鋸機(jī)。
1958年,美國展出了數(shù)控機(jī)床,10年后,英國、日本相繼開發(fā)了木工數(shù)控鏤銑機(jī)。
1960年,美國首先制成了制材削片聯(lián)合機(jī)。
1979年,德國藍(lán)幟(Leits)公司制成了聚晶金剛石刀具,其壽命是硬質(zhì)合金刀具的125倍,可以用于極硬的三聚氰胺貼面的刨花板、纖維板及膠合板的加工。近20年來,隨著電子技術(shù)和數(shù)控技術(shù)的發(fā)展,木工機(jī)床也在不斷地采用新技術(shù)。1966年,瑞典柯肯(Kockums)公司建立了世界上首座計(jì)算機(jī)控制的自動(dòng)化制材廠。1982年,英國瓦特金(Wadkin)公司發(fā)展了CNC鏤銑機(jī)和CNC加工中心;意大利SCM公司發(fā)展了木工機(jī)床柔性加工系統(tǒng)。1994年,意大利SCM公司、德國HOMAG公司相繼推出了廚房家具柔性生產(chǎn)線和辦公家具柔性生產(chǎn)線。
從蒸汽機(jī)發(fā)明到現(xiàn)在200多年的時(shí)間,發(fā)達(dá)工業(yè)化國家的木工機(jī)床行業(yè),經(jīng)過不斷的改進(jìn)、提高、完善,現(xiàn)在已發(fā)展成為有120多個(gè)系列。300多個(gè)品種,成為一個(gè)門類齊全的行業(yè)。國際上木工機(jī)械較為發(fā)達(dá)的國家和地區(qū)有:德國、意大利、美國、日本、法國、英國和我國的臺(tái)灣省。
由于我國近代受帝國主義的欺壓,腐敗的清政府實(shí)行閉關(guān)鎖國的政策,限制了機(jī)械行業(yè)的發(fā)展。建國前我國幾乎沒有自己的木工機(jī)械工業(yè),大部分機(jī)床依靠進(jìn)口。1950年后,我國木工機(jī)床行業(yè)得到了飛速發(fā)展。40多年來,我國已從仿制、測繪發(fā)民到獨(dú)立設(shè)計(jì)制造木工機(jī)械。現(xiàn)已有40多個(gè)系列,100多個(gè)品種,并已形成了一個(gè)包括設(shè)計(jì)、制造和科研開發(fā)的產(chǎn)業(yè)體系。
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