達(dá)芬奇作為歐洲文藝復(fù)興時(shí)期最完美的代表,一直以畫作最為人熟知,其實(shí)他老人家還兼職發(fā)明家與科學(xué)家,各類設(shè)計(jì)的手稿長(zhǎng)達(dá)7000多頁,現(xiàn)存5000多頁,涵蓋的主題包括生物學(xué)手稿、工程設(shè)計(jì)手稿、機(jī)械學(xué)手稿等。達(dá)芬奇的設(shè)計(jì)手稿中大量的可以運(yùn)用于生產(chǎn)交通和軍事中,說了那么半天和機(jī)床有什么關(guān)系呢,讓我們繼續(xù)往下看。
機(jī)床用的祖先是誰呢?
這張相信不用說也知道了,這也是是達(dá)芬奇手稿中的設(shè)計(jì),不過是車床。
達(dá)芬奇車床設(shè)計(jì)稿
再看看復(fù)原模型,利用石盤翻滾來帶動(dòng)主軸翻滾,比起同時(shí)期的車床原型已經(jīng)有了很大進(jìn)步了。
機(jī)床用的祖先是誰呢?
達(dá)芬奇機(jī)床復(fù)原模型
別以為這只是模型而已,還真的有人用達(dá)芬奇機(jī)床來做木料加工,感嘆天才的發(fā)明總是能夠成為現(xiàn)實(shí)。
機(jī)床用的祖先是誰呢?
達(dá)芬奇車床的實(shí)際使用操作
還有這臺(tái)鋸木頭的鋸床,直到大規(guī)模電動(dòng)化與機(jī)械化以前,大家鋸木頭還是得靠鋸子來進(jìn)行人工操作。
機(jī)床用的祖先是誰呢?
達(dá)芬奇鋸床復(fù)原模型
小編挑選了部分達(dá)芬奇關(guān)于機(jī)械的設(shè)計(jì)稿,這些手稿創(chuàng)作于1501年左右,在這些奇思妙想的設(shè)計(jì)稿中,已經(jīng)設(shè)計(jì)出了車床、鏜床螺紋加工機(jī)床和內(nèi)圓磨床的構(gòu)想草圖,其中已有曲柄、飛輪、頂尖和軸承等新機(jī)構(gòu)。
看了這么多達(dá)芬奇的機(jī)械設(shè)計(jì),該是機(jī)床原型登場(chǎng)的時(shí)候啦,其實(shí)下面的才是正史。
機(jī)床的原型
人之所以從猿猴進(jìn)化,靠的就是咱們這雙手,不過光靠手也不行,所以必須得有工具來進(jìn)行協(xié)助。想想人類的祖先還真是聰明,為了更方便的用工具進(jìn)行加工,機(jī)床最早原型的樹木車床就這樣誕生啦,大概距今二千多年前吧。
作為原型來說還是比較粗糙,大家看圖就知道了。操作的時(shí)候用腳踩住繩子下方套圈,利用樹枝的韌性把工件帶動(dòng)旋轉(zhuǎn),用石片或者貝殼等物作為刀具,將刀具沿著橫條對(duì)物品進(jìn)行切割的操作。
樹木車床,確如其名
十三世紀(jì),機(jī)床原型也在發(fā)展,你總不能老是掛樹上吧,這時(shí)候就有用腳踏板旋轉(zhuǎn)曲軸并帶動(dòng)飛輪,再傳動(dòng)到主軸使其旋轉(zhuǎn)的“腳踏車床”,也稱之為彈性桿棒車床,不過除了刀具是真用金屬外,操作原理還是跟原先一模一樣的。
1395年桿棒機(jī)床出現(xiàn)在德國(guó)
這時(shí)候只要腳踩踏板就行了,注意頭上的木條,靠它上下帶來動(dòng)力。很清晰的濁刻畫,這時(shí)候的機(jī)床原型還主要是用來加工木料。說了歐洲的再來說說咱中國(guó)。同一時(shí)期的明朝出版了一本奇書叫《天工開物》,記載了明朝中古及以前的各項(xiàng)技術(shù),看過就能知道什么叫“古人的智慧”,可以看一下。
這本書里也記載了磨床的結(jié)構(gòu),這里利用了類似歐洲中世紀(jì)腳踏機(jī)床的原理,用腳踏的方法使金屬盤旋轉(zhuǎn),配合沙子和水來加工玉石。
《天工開物》中的磨床結(jié)構(gòu)
用扎砣來切割玉石,你看那熟悉的腳踏板,一樣已經(jīng)可以替換的扎砣(刀具)。
機(jī)床用的祖先是誰呢?
《開工天物》“扎砣圖”
你看右邊桌上的沖砣,大小型號(hào)一應(yīng)俱全,看玉料的大小來選擇合適的工具。
機(jī)床用的祖先是誰呢?
《開工天物》“沖砣圖”
這個(gè)就類似于現(xiàn)代加工中的鏜削。然后用特別的砣一點(diǎn)一點(diǎn)地把內(nèi)部的玉磨掉,想想古代的工匠還真是干的有挑戰(zhàn)性。
機(jī)床用的祖先是誰呢?
《開工天物》“掏堂圖”
咱們?cè)侔涯抗夥诺綒W洲,一個(gè)叫貝松的法國(guó)人設(shè)計(jì)出了一種通過過螺絲桿使刀具滑動(dòng)的用來車螺絲的車床,刀具終于不再是固定在一個(gè)位置的了,看介紹說是并沒有推廣使用,不知為何。
機(jī)床用的祖先是誰呢?
貝松車床的設(shè)計(jì)稿,已經(jīng)有點(diǎn)現(xiàn)代機(jī)床的樣子了
這個(gè)階段的機(jī)床原型就介紹完了,可以看出雖然原型在不斷發(fā)展,但是動(dòng)力來源還是沒有脫離最初的樹木車床,持續(xù)不斷的動(dòng)力還真的是很大問題,畢竟咱們?nèi)嗽賲柡€是會(huì)疲勞的。