約瑟夫·惠特沃斯

惠特沃斯(Joseph Whitworth,1803年12月21日—1887年1月22日),英國人,發明家,測長機的發明者。十九世紀最優秀的機械技師。

人物簡介

惠特沃斯(Joseph Whitworth,1803年12月21日—1887年1月22日),英國人,發明家,測長機的發明者。十九世紀最優秀的機械技師。

人物生平

1738年,伯明罕的醫生路易斯·鮑爾(Lewis Paul,?-1759)和作者約翰·懷特(John Wyatt,1700-1766)成功地使紡紗加工實現了機械化。他們採用的方法是,使紗通過速度互不相同的轉動著的幾對滾筒之間,進行紡紗。通過滾筒將紗拉長,然後再用紗錠將紗纏繞線上圈上。隨著紡織機械的改進,英國的機械工業真正的進入了正軌。約瑟夫·惠特沃斯就是在這樣的時期出生的。  1803年12月21日,約瑟夫·惠特沃斯生於斯托科波特(Stockport,距曼徹斯特東南二十公里的一個小城鎮),父親是一名教師。

棉紡廠學徒工

十四歲時,惠特沃斯進了叔父的棉紡織工廠,當了一名徒工,受到了製作工具機的基本訓練。惠特沃斯在這家工廠大約工作了四年左右,然而他並不滿足一輩子當一名普通的機械工,立志要自己製作工具機。所以,他先後在曼徹斯特、倫敦等地的工具機工廠工作,學習了有關製作工具機的各種技術。二十二歲時,他決定去倫敦進莫茲利的工廠。莫茲利被人稱做機械之父。從1797年到1780年左右,莫茲利製作出了全金屬制的車床,並在該車床上安裝了可以自動進給刀具的刀架。這種車床可以準確地切削出螺紋,這種螺紋過去是加工不出來的。在莫茲利的工廠里,惠特沃斯從那裡學到了製作工具機的各種技術。後來他又轉到同是莫茲利徒弟的克萊梅特的工廠工作,還是為了學習機械技術。

發明測長機

惠特沃斯熱心於研究精密加工方法並不斷地進行改進。他設計了各種工具和測量機。在莫茲利工廠時,他就研究出了加工精密平面的方法。經過長期的探索,他決定製作極其精密的平面板,以此作標準平面,參照這種標準平面就可以製作精密的平面了。   為了製作這種標準平面板,則需要同時製作三塊這種平面板,三塊互相研合,用鋼製的刮刀小心地刮研凸出的部分,最後製成非常準確的平面,製作三塊平面板的理由是:如果只是兩塊,很可能會出現一凸一凹的現象。但是,加上第三塊的話,如果前兩塊能和第三塊研合,那么,這三塊板的面就都是平面了。將這樣製作出來的標準平面板放在工人身邊的工作檯上,隨時可以用這種標準平面來檢查自己加工的平面就提高了平面的加工精度。這種標準平面板也被叫作平台,今天仍然在工具機工廠廣泛使用。  惠特沃斯30歲時在曼徹斯特建立了自己的工廠,開始生產各種工具機。與其它的機械技師不同,別人生產工具機是為了製造機械,而他生產工具機是為了向工具機生產業者出售。他的工廠生產出了各種工具機、並向很多的工具機生產業者出售。在生產的同時,他還研究了可以準確測量成品長度的測量器並於1834年製成了測長機,該測長機可以測量出萬分之一英寸的長度誤差。這種測長機原理與千分尺相同,通過轉動分度板上可以進出的螺紋夾持住工件,使用滑尺讀出分度板上的分度值。  1835年,惠特沃斯發明了滾齒機。除此以外,惠特沃斯還設計了測量圓筒的內圓和外圓的塞規和環規。當時測量內外圓直徑一般是使用卡鉗,要讀出準確的讀數需要相當熟練的技術。 惠特沃斯發明的這種塞規任何人都能使用,只要將這種塞規插到加工完畢的孔中就可以簡單而準確地測出精確到萬分之一英寸的數據。  惠特沃斯的研究熱情十分旺盛,在1850年他開始研究槍膛里刻有來福線的步槍並研究了來福槍和子彈長度的關係。另外,他還研究了煉鋼時所採用的方法,即在流動狀態下的壓縮方法,這種方法得到了煉鋼業者的極高評價。  統一螺紋標準  惠特沃斯生產工具機時,正是英國工業革命後經過了五十多年發展的黃金時代。在資本主義制度的自由經濟條件下,惠特沃斯工廠的生產逐漸發展起 來了,在各地陸續建立工具機製造工廠,並按各自的方法生產工具機。因此,即使是相同種類的部件、具有相同螺紋的零件,因製造工廠不同其尺寸也不同,完全沒有統一的規格。  螺紋是機械不可缺少的重要部件之一。螺紋作為零件使用的地方也較多,所以,各地的工廠大批量地製作了螺紋。但是,加工出來的螺紋的尺寸、形狀也因工廠不同而不同。  隨著機械工業的迅速發展,如果再象過去那樣各自隨心所欲地製作螺紋的話,就不能滿足要求了。惠特沃斯大量地收集了經常使用的螺紋,並測量了尺寸、形狀。決定了一種標準螺紋尺寸,於1841年刊登在英國土木學會雜誌上。他建議全部的工具機生產業者都採用同一尺寸的標準螺紋。英國的制定工業標準協會接受了這一建議,從那以後直到今日,這種螺紋作為標準螺紋被各國所使用。

萬國博覽會上的明星

惠特沃斯在他的一生中,把全部精力都放在研製生產、出售工具機上,他的工廠生產了各種工具機。1851年,在倫敦召開了第一屆萬國博覽會。英國的機械技師展出了通過自己出色的勞動而製作出來的工具機展品。就是在這次展覽會上惠特沃斯大出風頭,他展出了車床以及刨床、牛頭刨床、插床、鑽床、壓印機、剪下機、螺紋切削車床、切齒機、螺母製造機等23種各種工具機展品,使人們大吃一驚。1862年,在倫敦舉辦的第二屆工業博覽會上,惠特沃斯工廠的工具機又大大的出了一把風頭。在當時一共有六十多家工具機生產廠家參加了這次博覽會,而在這次博覽會上,僅惠特沃斯一家就占了四分之一的工具機展出面積。  獨斷專行的“暴君”  惠特沃斯是一個獨斷獨行的經營者。在他的工廠里不允許有不同的意見。如果不按他的話去作,就要馬上被解僱。有一位經理,從二十四歲起就一直在惠特沃斯工廠里工作。在惠特沃斯病休不在時,自己改變了兩、三項工作。惠特沃斯了解這一情況後,儘管他也知道這是改進了工作,還是因為這件事把這個經理解僱了。

巨人逝世

1887年1月22日,惠特沃斯在蒙特卡羅(Montecarlo)去世,終年八十四歲。

人物貢獻

作為十九世紀最優秀的機械技師,人們高度地評價了惠特沃斯的光輝業績。他於1834年製成了測長機,該測長機可以測量出長度誤差萬分之一英寸左右。這種測長機的原理和千分尺相同,通過轉動分度板可以進出的螺紋夾持住工件,使用滑尺讀出分度板上的分度。1835年,惠特沃斯在他32歲時發明滾齒機。除此以外,惠特沃斯還設計了測量圓筒的內圓和外圓的塞規和環規。建議全部的工具機生產業者都採用同一尺寸的標準螺紋。後來,英國的制定工業標準協會接受了這一建議,從那以後直到今日,這種螺紋作為標準螺紋被各國所使用。

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