英国的约瑟夫惠特沃斯——发明制造测量内外圆直径的塞规和环规

1、英国的约瑟夫·惠特沃斯发明制造测量内外圆直径的塞规和环规惠特沃斯（Joseph Whitworth,1803年12月21日1887年1月22日），英国人，发明家，测长机的发明者。十九世纪最优秀的机械技师。十四岁时，惠特沃斯进了叔父的棉纺织工厂，当了一名徒工，受到了制作机床的基本训练。惠特沃斯在这家工厂大约工作了四年左右，然而他并不满足一辈子当一名普通的机械工，立志要自己制作机床。所以，他先后在曼彻斯特、伦敦等地的机床工厂工作，学习了有关制作机床的各种技术。二十二岁时，他决定去伦敦进莫兹利的工厂。莫兹利被人称做机械之父。从1797年到1780年左右，莫兹利制作出了全金属制的车床，并在该

2、车床上安装了可以自动进给刀具的刀架。这种车床可以准确地切削出螺纹，这种螺纹过去是加工不出来的。在莫兹利的工厂里，惠特沃斯从那里学到了制作机床的各种技术。后来他又转到同是莫兹利徒弟的克莱梅特的工厂工作，还是为了学习机械技术。惠特沃斯热心于研究精密加工方法并不断地进行改进。他设计了各种工具和测量机。在莫兹利工厂时，他就研究出了加工精密平面的方法。经过长期的探索，他决定制作极其精密的平面板，以此作标准平面，参照这种标准平面就可以制作精密的平面了。 为了制作这种标准平面板，则需要同时制作三块这种平面板，三块互相研合，用钢制的刮刀小心地刮研凸出的部分，最后制成非常准确的平面，制作三块平面板的理由是：如果

3、只是两块，很可能会出现一凸一凹的现象。但是，加上第三块的话，如果前两块能和第三块研合，那么，这三块板的面就都是平面了。将这样制作出来的标准平面板放在工人身边的工作台上，随时可以用这种标准平面来检查自己加工的平面就提高了平面的加工精度。这种标准平面板也被叫作平台，今天仍然在机床工厂广泛使用。 惠特沃斯30岁时在曼彻斯特建立了自己的工厂，开始生产各种机床。与其它的机械技师不同，别人生产机床是为了制造机械，而他生产机床是为了向机床生产业者出售。他的工厂生产出了各种机床、并向很多的机床生产业者出售。在生产的同时，他还研究了可以准确测量成品长度的测量器并于1834年制成了测长机，该测长机可以测量出万分之

4、一英寸的长度误差。这种测长机原理与千分尺相同，通过转动分度板上可以进出的螺纹夹持住工件，使用滑尺读出分度板上的分度值。 1835年，惠特沃斯发明了滚齿机。除此以外，惠特沃斯还设计了测量圆筒的内圆和外圆的塞规和环规。当时测量内外圆直径一般是使用卡钳，要读出准确的读数需要相当熟练的技术。 惠特沃斯发明的这种塞规任何人都能使用，只要将这种塞规插到加工完毕的孔中就可以简单而准确地测出精确到万分之一英寸的数据。 惠特沃斯的研究热情十分旺盛，在1850年他开始研究枪膛里刻有来福线的步枪并研究了来福枪和子弹长度的关系。另外，他还研究了炼钢时所采用的方法，即在流动状态下的压缩方法，这种方法得到了炼钢业者的极高

5、评价。 惠特沃斯生产机床时，正是英国工业革命后经过了五十多年发展的黄金时代。在资本主义制度的自由经济条件下，惠特沃斯工厂的生产逐渐发展起 来了，在各地陆续建立机床制造工厂，并按各自的方法生产机床。因此，即使是相同种类的部件、具有相同螺纹的零件，因制造工厂不同其尺寸也不同，完全没有统一的规格。 螺纹是机械不可缺少的重要部件之一。螺纹作为零件使用的地方也较多，所以，各地的工厂大批量地制作了螺纹。但是，加工出来的螺纹的尺寸、形状也因工厂不同而不同。 随着机械工业的迅速发展，如果再象过去那样各自随心所欲地制作螺纹的话，就不能满足要求了。惠特沃斯大量地收集了经常使用的螺纹，并测量了尺寸、形状。决定了一种

6、标准螺纹尺寸，于1841年刊登在英国土木学会杂志上。他建议全部的机床生产业者都采用同一尺寸的标准螺纹。英国的制定工业标准协会接受了这一建议，从那以后直到今日，这种螺纹作为标准螺纹被各国所使用。惠特沃斯在他的一生中，把全部精力都放在研制生产、出售机床上，他的工厂生产了各种机床。1851年，在伦敦召开了第一届万国博览会。英国的机械技师展出了通过自己出色的劳动而制作出来的机床展品。就是在这次展览会上惠特沃斯大出风头，他展出了车床以及刨床、牛头刨床、插床、钻床、压印机、剪切机、螺纹切削车床、切齿机、螺母制造机等23种各种机床展品，使人们大吃一惊。1862年，在伦敦举办的第二届工业博览会上，惠特沃斯工厂

7、的机床又大大的出了一把风头。在当时一共有六十多家机床生产厂家参加了这次博览会，而在这次博览会上，仅惠特沃斯一家就占了四分之一的机床展出面积。 独断专行的“暴君” 惠特沃斯是一个独断独行的经营者。在他的工厂里不允许有不同的意见。如果不按他的话去作，就要马上被解雇。有一位经理，从二十四岁起就一直在惠特沃斯工厂里工作。在惠特沃斯病休不在时，自己改变了两、三项工作。惠特沃斯了解这一情况后，尽管他也知道这是改进了工作，还是因为这件事把这个经理解雇了。作为十九世纪最优秀的机械技师，人们高度地评价了惠特沃斯的光辉业绩。他于1834年制成了测长机，该测长机可以测量出长度误差万分之一英寸左右。这种测长机的原理和千分尺相同，通过转动分度板可以进出的螺纹夹持住工件，使用滑尺读出分度板上的分度。1835年，惠特沃斯在