登陆注册
4566800000021

第21章 亨利·莫兹利

19世纪40年代,英国完成了以机器生产代替手工劳动的工业革命。工业革命的完成,离不开机器制造业。这是因为,机器生产的发展,不仅使得机器体系内部结构日益复杂,而且要求机器的数量越来越多;因此,手工制造不能满足机器生产发展的需求,必须发明生产机器的新技术,用机器生产机器。在用机器生产机器的机器制造业兴起之初,有一位发明家作出了重大的贡献,他就是被称为“车床之父”的亨利·莫兹利。

1771年8月22日,莫兹利生于英国的沃尔里奇。从他少年时的情况来看,显然是出生在一个贫穷的家庭里。因为家里穷,莫兹利没有进过学校接受正规教育。12岁时,他就进入当地一家兵工厂当童工。这家工厂虽然主要制造枪炮弹药,但是也使莫兹利接触到了一些机械,学到了一些技术。在兵工厂劳动的两年时间里,莫兹利对机械产生了浓厚的兴趣。

14岁时,莫兹利离开沃尔里奇兵工厂,到一位木匠那里去当学徒。虽然这位木匠手艺不错,但是莫兹利对做木工活的兴趣不大。第二年,他在得到父母的同意后,又转到离家不远的一个铁匠铺里去,当了一名学徒工。铁匠铺里生产各种日常用品和工具,需要使用一些机械。这正是莫兹利喜爱的工作。于是,他利用这个难得的学习机会和有利条件,在生产实践中勤奋学习,很快就掌握了作为机械工所必须具备的基本技术,成为一名优秀的机械工。据说,他特别善于使用各种锉刀,没有人能够超过他。可是,按照当时英国的习惯,学徒工必须学满7年后,才能成为工匠。莫兹利对此极为不满。他感到,在铁匠铺里长期呆下去,已经学不到更多的高超技术了。因此,怀着对科学知识和先进技术的渴望,莫兹利常常在考虑如何改变自己的现状。不久,机会来了。

这时,随着机器工业的发展,英国出现了很多机械技师。其中,伦敦有一位机械技师约瑟夫·布拉马,特别著名。布拉马技术高超,在当时英国机械制造业内具有极高的威望。他发明和制造的安全锁,以其优良的性能而驰名各地。由于这种锁精密度非常高,加工时间很长,因此生产数量很少,往往供不应求。布拉马工厂为了增加锁的产量,急需雇用具有熟练技术的机械工。

莫兹利得知这个信息后,非常兴奋。尽管他作为铁匠铺的学徒尚未期满,但也希望早一天进入著名的布拉马工厂,迅速提高自己的技术。然而,布拉马工厂是当时许多渴望学习机械技术的人向往的地方,要想进入这家工厂,也并不是一件十分容易的事情。当莫兹利向布拉马提出自己的申请时,布拉马想了解一下莫兹利的技术情况,便决定对他进行一次严格的考核。布拉马指定了几种机械活,让莫兹利去干。由于莫兹利在机械技术方面已经具有一定的基础,因此他出色地完成了任务,各种技术考核项目都达到了要求。于是,布拉马决定录用莫兹利。这时,莫兹利年仅18岁。进入布拉马工厂,成为这位著名机械技师的弟子,对于莫兹利来说,可以说是他生活中的一个重大的转折点。他在机械方面的创造发明,就是从这里开始的。

1789年,莫兹利来到伦敦,进入布拉马工厂。他在这个工厂里工作了8年。在工厂里,他不仅认真学习技术,而且积极工作,深得布拉马的喜爱和器重。由于他的各种技术都达到了较高的水平,在工人们中间威信也很高,因此,他不久就被任命为总工长,在生产中负起了一定的领导责任。

莫兹利在领导生产的过程中,对改进和提高机械技术十分重视。布拉马工厂的主要产品是安全锁。可是,原来那种手工制锁方式,产量不高。为了提高产量,莫兹利考虑到,必须把手工制造、改变为机器生产。而要进行机器生产,就需要改进过去使用的机床。为此,他进行了认真的思考和设计,夜以继日地埋头于新式机床的研究和制造工作之中。

所谓“机床”,一般是泛指工作母机。就其狭义而言,实际上指的是金属切削机床。在金属切削机床中,最常用的一种是车床,也叫旋床。它主要用来进行工件的内圆、外圆、螺纹等成型面的加工。车床是机器制造中加工零件所不可缺少的一种工作母机。莫兹利取得的第一项重大成就,就是对原有的车床进行改造,从而发明了新式车床。

经过多次研究和试验,莫兹利在1794年制造出一种新式车床。这部车床的发明,完全是为了适应制锁的需要。因为要把锁芯精确地旋成圆柱形,没有精密度很高的车床是根本做不到的。这种新式车床的所有部件都是用铁做的,非常结实。不仅如此,莫兹利还把原来的脚踏板和弹簧摆改换为一个轮子,轮子通过传动轴与蒸汽机联系起来,从而得到带动机器运转的动力。

这部新式车床最重要的装置,是安上了进给箱。进给箱也叫做进给台,是车床上的重要部件,也是莫兹利的重要发明。今天,车床上带有进给箱,这是非常自然的事情。可是,在莫兹利发明进给箱以前,原来的车床上是没有进给箱这种装置的。由于没有进给箱,工人在车床上加工制作机械零件的时候,他使用的刀具是拿在手上的。当时,一名车工为了操纵刀具,需要付出艰苦的体力劳动,而且加工出的零件精密度也不高。有了进给箱后,刀具不再拿在工人手中,而是固定在刀架上。刀具随着刀架送向工件,它还可以跟着旋转轴平行移动,车工只需操作手柄。这样一来,工人的劳动量减低了,工件的精密度却提高了。由此可见,进给箱真是一个了不起的发明创造。

带有进给箱的新式车床发明出来后,每个车工都能加工制造具有平滑表面的工件,从而给机器制造业提供了迫切需要的精密零件。但是,莫兹利并没有就此止步。他还在继续进行研究,对这台车床不够完善的地方加以改造。1797年,他又制成了一台新车床。这台车床的重要改进是,使刀架向工件的进给实行了机械化。在车床的床身中,装有一根旋转的丝杠(刻有螺纹的长棒),与驱动轮相连接。这样,丝杠就可以使刀架均匀地沿着工作的轴向移动。经过这一改进,车床的效率更高了。

正因为有了新式车床,莫兹利能够按照布拉马签订的合同,制造出大量的安全锁,供应市场需要。这时,莫兹利已在布拉马工厂工作8年了。他发明的新式车床,为布拉马带来了巨额利润。为了养家煳口,莫兹利向布拉马提出了增加工资的要求。按说,莫兹利为布拉马工厂作出了重大贡献,他提出这样的要求是完全合情合理的。可是,这个要求竟然遭到了布拉马的拒绝。莫兹利一气之下,向布拉马提出辞职,离开了这家工厂。

1797年,26岁的莫兹利脱离布拉马工厂后,自己单独地创办了一个工厂,不仅制造机械,而且从事发明创造。这个工厂虽然规模不大,但是,凭着莫兹利发明的新式车床和他当时在机械制造方面的声誉,仍然得到了很快的发展。当工厂接受第一批订货时,他非常认真地进行设计和制造,务必使产品符合要求。莫兹利工厂生产的优质机械,赢得了用户的赞许。于是,前来订货的用户络绎不绝。

在众多的用户中,最大的一个用户是英国海军部。由于莫兹利工厂生产的机械性能优良,信誉很高,海军部的官员慕名而来,向它订购一批滑轮。对于这批订货,莫兹利不仅深感责任重大,而且认为其意义也非同小可,因此必须全力以赴,争取顺利完成。为了制作这批滑轮,首先必须制造出专门的机器。1801年,他经过反复研究,画出了机器设计图纸,立即投入生产。第二年,便完成了制造滑轮的全部机械设备。据说,为了生产这批滑轮,莫兹利设计制造的机床就有44台之多。莫兹利工厂生产的滑轮,按期向海军部交货了。这些滑轮作为港口设施,在英格兰南部海军基地朴茨茅斯长期使用,证明质量优良。

莫兹利的名声越来越高了。在当时英国众多的机械技师中,他被公认为成就卓著的权威人士,对英国机械工业的发展起着指导作用。由于莫兹利设计的刀具和刀架能够自动移动,因此便不仅仅是在车床上使用,其他各种机床都可以使用。这样,便推动了一些新的机床的发明和改良。在莫兹利和他发明的新式车床的影响下,冲床、刨床、钻床、铣床等机床也由其他一些发明家先后研制出来了。

1801年,莫兹利把工厂迁移到了兰帕森。由于工业革命发展迅速,对机器的需求量越来越大。为了适应这种形势,莫兹利决定扩大工厂的规模,以便制造更多的机械产品。可是,他本人的财力有限。正好这时有一个名叫菲尔德的人愿意投资相助。于是,莫兹利便同菲尔德合作,成立了“莫兹利—菲尔德商会”。所谓“商会”,实际上相当于后来的公司。这个商会的成立,使莫兹利的高超技术与菲尔德的雄厚资本得到了完美的结合。于是,它很快就发展成为一家规模较大的机械制造厂,生产各种机床。

莫兹利为了保证和提高产品质量,不断进行技术改造。例如,他设计制造了锅炉钢板的打刻机,改变了过去的手工打刻加工方式,使之实现了操作的机械化。他还经过刻苦钻研,先后制造出各种设备和仪器。用这些仪器进行测量,可以使机械零件的精密度符合要求。莫兹利通过多年的生产实践,深深认识到,在机械加工中,精确的平面非常重要。因此,他制造出来的标准平面,平滑程度如此之高,以致把两个平面叠在一起时,就紧紧贴牢,只有靠滑动才能够把它们分开。据一本辞书上介绍,莫兹利制造的一种测量仪器,精确度可以达到0.0001英寸(1英寸=2.54厘米)。

除了重视产品质量之外,莫兹利也很注意产品的外形。他设计制作的机床,尽量简化结构,并且尽量不用有锐角的部件,以保证产品的安全性。同时,产品的造型也很美观精致。凡是莫兹利工厂制造的机床,都要打上莫兹利的刻印,以示负责。

自从发明新式车床后,莫兹利一直没有停止研究和改进。他是一位永不满足现状的发明家,在技术上真可以说得上是精益求精。

1800年左右,莫兹利制造出一种小型车床,可以切削螺纹。这是为了改进原来的车床而制造的。因为在原来的车床上,进给箱随着丝杠(刻有螺纹的长棒)的圆周运动而左右移动。因此,丝杠越精确,切削的精密度就越高。而为了制造出精确的丝杠,就需要有制造精确丝杠的车床。为此,莫兹利花了不少时间和精力,反复进行研究和试验。他造出切削螺纹的小型车床后,先切削好几根丝杠,再用锉刀仔细地进行加工。然后从这些丝杠中,挑选出一根最精确的来,作为制造新的车床之用。

在莫兹利发明切削螺纹的车床之前,切削螺纹都是依靠手工,使用简单的夹具,其精确度也只能靠目测。由于切削螺纹非常困难,精密度也不高,因此不仅一般不用螺丝,而且还影响到车床对丝杠的使用。自从螺纹加工车床发明之后,这种状况很快就改变了。螺纹加工车床可以多级改变丝杠的转速,因此,它就可以加工出不同螺距的螺纹。同过去相比,这又是车床上的一个重大的技术进步。

莫兹利研制出切削螺纹的车床后,仍然没有满足。这时,他听说他的一位朋友巴顿为了制造微型仪表,也在研制螺栓。于是,决定去同巴顿比较一下,看看谁的螺栓更精确。然而,比较的结果,莫兹利发现自己制造的螺栓虽然尺寸准确,但是还有不少缺点,例如角度不规则,有微小的弯曲等。莫兹利虚心地承认这个事实,但是他不甘落后,决定迎头赶上。经过若干改进,他终于制成了更为精密的丝杠。将这根丝杠用于车床上,就能够不断地制造出精密度很高的丝杠来了。

1810年左右,莫兹利又造出了具有多种功能的车床。然而,他仍然没有停止对车床的研究和改进。例如,他最初制造的进给箱,每改变一次刀具的移动速度,就要更换一次不同型号的丝杠,因此操作起来很不方便。为了改变这种状况,他经过反复研究试验,终于发明了一种叫做“齿轮变速器”的装置。只要在车床上安上齿轮变速器,通过改变几个齿轮间的啮合,就可以自动地改变刀具的传送速度,而不需要再去一根根地更换丝杠了。莫兹利通过齿轮改变传送速度的技术,不仅使车床得到了改进,而且也应用于所有的机床和其他机械之中。

莫兹利对于车床,可以说是活到老,研制到老。一直到他去世之前,他都在进行车床的改进。为了研制和不断更新车床,他不惜投入大量的资金。据说,莫兹利工厂制造蒸汽机汽缸等机器零部件所获得的钱,几乎都被他在车床研制过程中花光了。

莫兹利的发明创造,特别是他把滑动原理引进了机器,应用于刀架,这就不仅促使了新式车床的诞生,而且也推动了其他机床的改造。对于他的这种贡献,后来伦敦出版的《各国的工业》一书中给予了高度的评价。该书的作者认为:莫兹利发明的刀架,“可以毫不夸大地说,它对机器的改良和更广泛应用所产生的影响,不下于瓦特对蒸汽机的改良所产生的影响”。19世纪上半期,许多国家的机械制造设备,不是来自英国,就是按照英国的式样制造的。

除了发明和改进车床外,莫兹利还有许多其他发明。例如:花布印染法、供船舶锅炉用的海水脱盐法以及船用发动机等。所有这些,都在工业生产中发挥了重要的作用。

同类推荐
  • 老烟台风情

    老烟台风情

    本书记录了烟台历史的片片断断,这些从不同的侧面反映烟台历史的文章,均是从烟台浩瀚的历史海洋中“垂钓”上来的。我们不要小看了文章中介绍的只是某一条街、某一座建筑、某一件文物、某一幅古画、某一处遗址、某一个老字号、某一段往事和传说,这些都是历史的印记,不但对当代人有意义,对未来更有意义。
  • 刘大响自传

    刘大响自传

    《中国工程院院士传记:刘大响自传》是作者刘大响院士的回忆录。作者在书中叙述了自己的童年、求学生涯以及为我国航空动力事业奋斗的历程,尤其是以亲身经历讲述了高空模拟试验台、高推预研、中推核心机和先进高性能发动机的预研和研制过程,以及呼吁国家重视航空发动机、国产大飞机和航空应急救援体系建设的经历。
  • 镭之母:居里夫人(创造历史的风云人物)

    镭之母:居里夫人(创造历史的风云人物)

    古往今来,有多少中外名人不断地涌现在人们的目光里,这些出类拔萃、彪炳千古、流芳百世的名人中,有家国天下的政治家,有叱咤风云的军事家,有超乎凡人的思想家,有妙笔生花的文学家,有造福人类的科学家,有想象非凡的艺术家……他们永远不会被人们忘记!《镭之母:居里夫人(青少插图版)》遴选了人类历史上最富影响力、最具个性的名人——镭之母居里夫人,作者结合青少年的阅读习惯,用生动活泼、严谨细腻的笔触向读者介绍了这些世界知名人士的生平故事、理想追求和光辉业绩,为广大读者描绘了一幅幅极具传奇色彩而又引人入胜的名人人生画卷,是青少年学生最佳的成长伴侣。
  • 钢铁大王:安德鲁·卡耐基

    钢铁大王:安德鲁·卡耐基

    钢铁大王安德鲁·卡耐基,这是一个成功者的传奇故事,一位伟大的传奇人物的不凡经历。他以给家人和朋友讲自己人生故事的方式,写出了这部自传,因此本书读起来朴实自然,真实可信。我们仿佛在听他娓娓道来,听他讲述富于传奇的精彩故事,从而获得一种难得的阅读快感。你看他写得多么好:“孩子有了自己的英雄,也就有了无穷的力量。”
  • 毛泽东的青少年时代

    毛泽东的青少年时代

    毛泽东同志是位伟人,他始终把调查研究作为工作的出发点,并以实事求是的态度汲取中国文化中的精髓,从中国的社会实践中寻找革命的力量,从自己的不断思索中摸索前进的方向,从中外博大的教育理论中吸收营养,勤思考、勤实践。正是因为他将自己的所有精力都奉献于伟大的无产阶级革命事业中去,所以才会对中国革命的道路有着正确而深刻的理解。
热门推荐
  • 北方是南方的远方

    北方是南方的远方

    单亲家庭的倔强女孩儿林奎光及其姐妹三人,因为一场年幼无知的恋爱,被迫卷入时岁的纠葛中煎熬。为了抛掷过去,也为了摆脱循迹而来的亲生父亲的掌控,林奎光选择了逃离。逃离后的林奎光游弋在另一座瑰丽小城里,遇见了年长她十一岁,温柔以待的边暮城,并一步步地陷入他为她精心织就的情网。然而时事多变,边暮城迫于世俗的压力渐生逃离之意,而昔日的恋人也在这时踏过旧国的油菜花田,卷土重来……
  • 我有一颗摇钱树

    我有一颗摇钱树

    以前赵浩总是觉得那些晒车,晒房的人便是土豪,有钱人。自从有了摇钱树后赵浩忽然发现只有那些装的起X还能让人道一声佩服的人,才是真正的有钱人。
  • 满心满眼皆是你

    满心满眼皆是你

    [娱乐圈,可能有些玛丽苏,不喜勿喷]叶柳霜从黑暗到光明,从无人问津到无人不知。那天,她站在台上,手捧奖杯,笑得温柔,“很喜欢他。”当天晚上,某总裁就暗搓搓把自己的微博认证改成了[叶柳霜的丈夫]。
  • 惟愿护你一世

    惟愿护你一世

    24岁的周童童,意外重生到了94年,而且她的全部都换了,她有了自己的爸爸妈妈,爷爷奶奶,外公外婆,但是他变成了个男滴,还是个2岁多的小男孩,周童童的内心是崩溃的不过好在他是到了一个有钱人家,他这是妥妥的变成了人生赢家啊。
  • 校草大人来Solo

    校草大人来Solo

    因为一纸婚约,他们被迫同处一个屋檐下。初次见面,他便冷着脸警告她,“我警告你,休想对本少爷存有半点非分之想。”“……”她能说她对他没兴趣么?在之后的之后,某只大妖孽就开启了各种的操作,堵人、壁咚、kiss…… 某女彻底发飙了,“不是说不要让我对你有非分之想了吗?!”某只大妖孽微眯了下慵懒的眸子,勾唇一笑,“可是我现在对你有非分之想了,怎么办?” 『绝对1V1√、保证不虐√、甜宠+1√』
  • 我在超神学院呆了三年

    我在超神学院呆了三年

    “这就是我生命的终点了吗?”莫枫靠在楼顶的矮墙上,看着前方被群尸拍的摇摇欲坠的铁门喃喃自语道。感受到随着血液留出而缓缓带走的生命力,以及越来越模糊的神智,莫枫绝望的闭上了眼睛。“再见了,爸,妈……以及……从不叫我哥哥的妹妹,再见了……”一道红光闪过,射入已经失去意识的莫枫大脑。“叮,系统开启,开始位面传送。”
  • 云本无心水自闲

    云本无心水自闲

    (1v1古风宠文)云摇平生无所志,煮酒烹茶而后尝一口海棠酥,偷得浮生半日闲,便觉不失为人生一大幸事。然而看似清平的世道,背后早已波诡云谲。一场惊天阴谋,她甘愿入局,决意与这世道争上一争!奈何旅途艰难且孤寂,猜忌,背叛,别离……我真的好累。幸而有你。浮世繁华我也历过,粗茶淡饭我亦品过。只是往后余生,免我颠沛流离,免我孑然一身,可好?
  • 杀手可能不会笑

    杀手可能不会笑

    服务于信条的是侠士,服务于利益的是杀手。“抱歉,我只是杀手。”-竹“无论什么时候总是需要有人服务于黑暗的。”-砚“那,我们,后会无期。”-白鸦。。。这是一个关于杀手们的故事。
  • 汩红颜

    汩红颜

    ,走马灯般的岁月,请跓足小茗可好
  • 官场现形记(古典文库)

    官场现形记(古典文库)

    本书列“四大谴责小说”之首,代表了晚清小说的最高成就。清末是我国封建社会总崩溃的时期,朝政的黑暗,官场的腐败,都已到了登峰造极的地步。《官场现形记》用如椽之笔,全方位、多角度地尽情揭露了当时官场的种种丑行:吃喝嫖赌,卖官鬻爵,行贿受贿,贪赃枉法,营私舞弊,压榨百姓,草菅人命,媚外求荣……呈现在读者面前的犹如一幅幅官场群丑图,笔墨酣畅,入木三分。而且,《官场现形记》对官场丑行的无情揭露,并没有停留在对有关官僚个人行为的道德谴责上,而是尝试着将封建官僚体制作为一个整体,进行了深刻的剖析和批判,对官僚体制的种种弊病,从本质上进行了细致入微的严峻谛察,深刻地反映了晚清社会的本质特征。