词条主题:“木工机械的历史发展”
所属分类/关键词:木工历史、木工机械、最早的木工工具
编者寄语:
木工机械的发展史,是一部人类不断追求效率与精度的历史,也是科技进步的缩影。从最初的手工工具到现代的数控机床,木工机械经历了漫长而精彩的演变过程。根据历史文献记载,在中国商代和西周时期,已制成了最早的“商周青铜刀锯”,距今已有3000多年。
发展历程:
早期阶段(史前时代 - 18世纪)
史前时代: 人类最早使用石斧、石凿等简单工具进行木材加工。
古代文明: 古埃及、中国等文明发明了锯、刨、钻等更复杂的工具,并利用水力、风力等自然动力驱动简单机械。
中世纪: 欧洲出现了水车驱动的锯木厂,提高了木材加工效率。
文艺复兴时期: 达芬奇等发明家设计了各种木工机械,为后世奠定了基础。
工业化阶段(18世纪 - 20世纪中叶)
18世纪: 工业革命带来了蒸汽机,推动了木工机械的快速发展。圆锯、带锯、刨床等机械相继问世,大大提高了生产效率和加工精度。
19世纪: 电动机的发明和应用,使木工机械更加轻便、高效。多轴机床、仿形铣床等复杂机械出现,满足了日益增长的家具和建筑需求。
20世纪初: 流水线生产方式的引入,进一步提高了木工机械的自动化程度。
现代阶段(20世纪中叶 - 至今)
20世纪中叶: 电子技术和计算机技术的应用,推动了木工机械向数控化、智能化方向发展。数控机床、加工中心等先进设备,实现了复杂零件的精密加工。
21世纪: 机器人技术、人工智能等新兴技术的应用,为木工机械的发展带来了新的机遇和挑战。个性化定制、柔性生产成为可能,木工机械正朝着更加高效、智能、环保的方向发展。
相关人物和历史:
在国外历史文献的记载中,最古老的木工机床是公元前埃及人制造的弓形车床。1384年在欧洲出现以水力、畜力、风力为动力驱动,锯条做往复运动,锯剖原木的原始排锯机,这种排锯机是现代木工机械的鼻祖。
18世纪60年代,英国开始了“产业革命“,机械制造技术取得了显著的进步,原来依靠手工作业的产业相继实现了机械加工。木材加工也利用这一机会开始了机械化的进程。其中以被称为“木工机床之父”的英国造船工程师本瑟姆(S.Benthem)的发明最为**。从1791年开始,他相继完成了平刨、铣床、镂铣机、圆锯机、钻床的发明。虽然当时这些机床的结构是以木材为主体,只有刀具和轴承是金属制造的,结构还很不完善,但是相比手工作业显示出了极高的效率。1799年,布鲁奈尔(M.I.Bruner)发明了造船业专用木工机床,使得工作效率有了显著提高。
1802年,英国人布拉马(Bramah)发明了龙门刨床,它是将被加工的原料固定在工作台上,铣刀刀轴在工件上面旋转,当工作台往复运动时,铣刀对木工工件进行平面铣削加工。1808年,英国人威廉·纽伯瑞(Williams Newberry)发明了带锯机。但是由于当时带锯条的制作与焊接技术水平较低,带锯并没有投入使用,直到50年后,法国人完善了带锯条的制造焊接技术,带锯机才获得普遍应用。
19世纪初,美国经济大发展,大量欧洲一名移入美国,需要建造大量的住宅、车辆船只等,加上美国具有丰富的森林资源这个得天独厚的条件,木材加工工业兴起,木工机床得到很大的发展。1828年,伍德·沃斯(Wood Worth)发明了单面压刨,它的结构是回转的铣刀轴和进给滚筒相结合,进给滚筒不但进料而且可以起到压紧木料的作用,可以将木料加工成规定的厚度,单面压刨还具有刨边、开槽的功能,工作效率很高。
1860年开始,以铸铁替代木质床身。
1834年,美国人乔治·佩奇(George Pege)发明了脚踏榫槽机;费伊(J.A.Fay)发明了开榫机。
1876年,美国人格林·里(Green Lee)发明了最早的方凿榫槽机;
1877年,美国的柏尔林工厂出现了最早的带式砂光机;
1900年,美国开始生产双联带锯机。
1958年,美国展出了数控机床,10年后,英国、日本相继开发了木工数控镂铣机。
1960年,美国首先制成了制材削片联合机。
1979年,德国蓝帜(Leits)公司制成了聚晶金刚石刀具,其寿命是硬质合金刀具的125倍,可以用于极硬的三聚氰胺贴面的刨花板、纤维板和胶合板的加工。
1966年,瑞典柯肯(Kockums)公司建立了世界上首座计算机控制的自动化制材厂。
1982年,英国瓦特金(Wadkin)公司发展了CNC镂铣机和CNC加工中心。
1944年,意大利SCM公司、德国HOMAG公司相继推出了厨房家具柔性生产线和办公家具生产线。
2013年,德国政府推出旨在抢占技术战略制高点的国家战略计划《高技术战略2020》。“工业4.0”项目是这个战略计划的十大内容之一,该项目为满足人们对生活质量的要求,应对日益提高的市场个性化需求,在家具等木质家居制品生产中,推出了计算机信息化过程管理与自动化加工的混流生产线和相对应的机械、管理软件,使家具生产率先买入了智能化生产阶段。
木工机械近现代在国内的发展历史:
新中国成立前,我国几乎没有自己的木工机械加工业,大部分机床依靠进口,直至1950年后,我国木工机械行业得到飞速发展。
中国最早的木工机械制造企业为华隆机器厂(上海木工机械厂前身),成立于1927年,主要从事简单的木工机械修造。
新中国成立前,中国仅有少数木工机械修造企业,主要集中在上海、沈阳、哈尔滨、牡丹江等城市。
20世纪50、60、70年代,原林业部在上海、江苏、黑龙江、天津、陕西、河南等省(直辖市)陆续投资建立了多家木工机械制造企业,如上海人造板机器厂、苏州林业机械厂、哈尔滨林业机械厂等。
同时,一机部、轻工部一批机械制造企业转产木工机械,进一步推动了木工机械行业的发展。
改革开放后,特别是20世纪90年代以来,中国木工机械行业迎来了快速发展期。一大批民营企业迅速崛起,如广东省顺德富豪木工机械制造有限公司、江苏江佳机械有限公司等。
1995年后,中国开始引进国外先进的数控木工机械技术,并逐步实现国产化。
2000年后,中国木工机械行业逐渐向高端定制、智能化、环保型转变。
2009年底,中国已有1000多家木工机械制造企业,形成了较为完整的工业体系。
进入21世纪20年代,中国木工机械行业技术水平不断提升,部分产品已接近或达到发达国家的先进水平。
中国木工机械市场规模持续增长,预计到2030年将达到更高水平,主要受建筑业和家具制造业复苏及智能化需求推动。