莫兹利

莫兹利;英国人,发明家,现代车床的发明人,被称为英国机床工业之父。

1771年8月22日生于肯特郡伍利奇,1831年2月14日卒于伦敦。莫兹利于1797年制成第一台螺纹切削车床,它带有丝杆和光杆,采用滑动刀架莫氏刀架和导轨,可车削不同螺距的螺纹。

从十八世纪中叶到十九世纪中叶,英国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,在机械加工中取代了手工而使用了各种机床。工业、农业等行业的发展离不开机器。要造机器,车床发挥着中流砥柱的作用,也可以说车床是“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,车床的发明几乎可以和蒸汽机的发明相提并论。

一提到蒸汽机,人们马上想到了瓦特。其实最先发明蒸汽机的并不是瓦特,但由于瓦特对蒸汽机进行根本性的改进,蒸汽机才真正发挥了其应有的作用。

同样,一说到车床,人们也马上想到了亨利莫兹利。其实最先发明车床的人也不是莫兹利,但在他对车床进行了创造性的改进之后,车床才算真正诞生。因此,人们称莫兹利为“车床之父”是完全正确的。

十八世纪的英国机械工业的改进和发明接连不断,日新月异。其结果,甚至给社会的结构也带来了影响,这就是世界历史上众所周知的英国的工业革命。

此后,莫兹利又不断地对车床加以改进。他在1800年制造的车床,用坚实的铸铁床身代替了三角铁棒机架,用惰轮配合交换齿轮对,代替了更换不同螺距的丝杠来车削不同螺距的螺纹。这是现代车床的原型,对英国工业革命具有重要意义。他采用手工铲点子的刮削法制成标准平板,用来检验平面的精度。曾制成精度达0.0001英寸(1英寸=2.54厘米)的千分尺。他还研究白布印花法、制币法、炮身镗削、青铜铸造设备和水压机等,改进了瓦特蒸汽机,采用十字头直接驱动曲柄。莫兹利于1815年制成的第一台紧凑的台式发动机,为船用发动机制造业的肇端。

天才出世

1771年8月22日,莫兹利(Henry Maudslay,1771-1831)生于英国沃尔里奇(Woolrich)的一个军人家庭。

孩提时代

小时候,没有受过正规教育。十二岁时,进了制造兵器的工厂劳动,在该工厂莫兹利制造炮弹,劳动了两年左右。

十四岁时,又到一个细工木匠那里去当学徒工。但是,莫兹利对机械始终深感兴趣,然而一直没有直接摆弄过机械。

十五岁时,他说服了双亲,到家附近的一个铁匠铺当了一名徒工,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的几种手工技术,其中,他使用锉的本领最高,达到没有人能超过他的地步。

当时在英国有一种习惯,当学徒必须连干七年方能满徒。

从艺布拉马

人们的生活水平不断地提高,家庭和工厂为了防盗,以及个人为了保卫人身安全,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,就需要尽快大批量生产锁、钟表等民用小百货。刚过十八世纪,在欧洲各地出现了很多锁匠、钟表匠。而且,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机械工的人向往的地方。

莫兹利18岁的时候,他七年学徒期还没有满期,正逢布拉马想雇一名帮手,莫兹利很想早一天进入布拉马的工厂学习,提高自己的技术。布拉马的要求很高,经人引荐,布拉马对其进行了严格考试。莫兹利对于自己的技术是有把握的,布拉马看到莫兹利出色地完成了自己提出的各种技术考核项目,决定录用了他。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,使莫兹利很快就成为一名优秀的技师。

第一项发明--进给箱

加工金属需要车床。在莫兹利之前就已有了车床,只是还不够完善。它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,车床带有进给箱是理所当然的事情,然而,在很早以前车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车床,用这种车床进行加工。

那时的车床只能用于加工木料。木匠用双脚踩动踏板,使车床转动,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,也有人对车床进行过某些改进,但改进后的车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八年,因为他喜欢搞机械,所以,工作非常积极,很快各种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。莫兹利的技术在这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。

在制锁时,莫兹利就注意到这样的问题,即,为了满足需要量,如果再采用手工制锁方式的话,其产量就满足不了需要。同时,他也考虑到必需借助机械,方能进行大批量生产。因此,他认为需要改进过去已有的机床。

按照这一设想,莫兹利开始了车床的研制。他首先碰到的一个问题是,机器起动后,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。刀架还安了个手柄,摇动它可使刀具前后移动,这样,加工时可控制齿刀量。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。在这台车床上,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。

建立莫兹利工厂

莫兹利26岁的时候,是他在布拉马工厂干的第八个年头,因生活难于维持,他要求布拉马增加工资,但遭到拒绝。于是,他便另起炉灶,并于1797年自己开办了一个新工厂。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。而且,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。

莫兹利工厂的第一项大宗订货是海军部订作的滑轮。1801年画出了图纸,1802年完成了制作滑轮的全部机械设备。为此,莫兹利制作的机床达44台。而且,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,为研究新技术他绞尽了脑汁。

莫兹利制作的滑轮是朴茨茅斯港的设施,长期在该港使用。所以,莫兹利的名声也日益提高。

莫兹利菲尔德商会

莫兹利成了一名真正的机械技师,当时的英国有许多机械技师都十分活跃,但在这些人之中,莫兹利被公认为是最高权威。而且,指导着英国的机械工业。

1810年,莫兹利的工厂迁移到兰帕森,并进行了扩建。同时,吸收了一个共同的出资者,成立了莫兹利菲尔德商会,一下子发展成为机床生产厂家。

而且,莫兹利十分注意发明,他新设计了锅炉钢板的打刻机等,使过去的手工打刻加工改用机械进行了。

莫兹利为了提高生产效率,尤其想提高加工质量,因此,他想改进车床。根据他丰富的加工经验,他认为研制新式车床首先必须解决两个问题:一是变脚蹬为机动,即起动不能靠双脚,应改用蒸汽机;二是变手削为自动切削,应设法制造一个十分灵活的刀架,把刀固定在刀架上。

由于莫兹利对车床做了进一步改进,这种机床通过上述发明的进给箱和安装在车床上的丝杠相啮合而自动进给,与过去的螺纹加工机床相比,可以加工出十分精确的螺纹。用几个齿轮把主轴与丝杆连接起来,机器起动后,齿轮的转动带动了丝杆转动,只更换大小不同的齿轮,便可改变丝杆的转速,这样就能自动加工出不同螺距的螺丝。

因采用了齿轮的组合体,这种螺纹加工机可以多级改变丝杠的转速,所以,就可以轻而易举地加工不同螺距的螺纹了。莫兹利的这一发明,由其弟子克莱梅特、惠特尼制作并组装完成。

莫兹利工厂生产的机床都要打上莫兹利的刻印。在制作机床时,莫兹利尽量简化其结构,造型美观精致。另外,还尽量不用有锐角的部件。

带有进给箱的车床和弟子们

莫兹利发明的带有进给箱的车床,其特点不只是有一个进给箱,而且整个车床都是用金属制作的。采用金属制的床身,机床更坚固耐用了。同时大幅度地提高了加工精度。

我们不应该忘记,莫兹利在提高机床精度方面所作出的巨大贡献。这样,莫兹利就制造出了机械化加工手工工件的真正的机床。

莫兹利不仅是一位优秀的机械技师,同时也是一位出色的教育家。在莫兹利工厂劳动过的为数众多的技师中,出现了几位优秀的机械技师。在莫兹利去世以后的年代里,这些人担起了发展英国机械工业的重任。所以,莫兹利在培养机械技师方面也作出了出色的贡献,不愧为一代名师。名师出高徒,詹姆斯纳思密斯、约瑟夫惠特沃斯、约瑟夫克莱梅特等人就是他的优秀弟子。

莫兹利的晚年

莫兹利身高185厘米,体格一般,丰润的脸膛,十分幽默,是一位德高望重的人。

1797年,莫兹利发明了成功的车床。这一发明具有划时代的意义,它标志着一个崭新的机器制造业的时代已经开始。

这种车床发明后,并没有马上公开,而是在莫兹利工厂里秘密使用了很久才传出去。莫兹利的高明之处在于,他发明了刀架。刀架是机床的核心,后来相继出现的刨床、钻床、镗床等各种机床,都离不开刀架。所以,人们称莫兹利为“车床之父”。

伟人病逝

1830年,远程前去看望患重病的一位法国朋友,在归途中他患恶性感冒,回到兰帕斯作了短期疗养。然而,也许与这次感冒有关,于1831年2月14日去世,终年五十九岁。

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