卧式车床定位误差中间隙让刀与弹性让刀方向不同
卧式车床换向后直径突然跳动,多半来自丝杠间隙;工件中部随切深变大的腰鼓形,则来自弹性让刀。两种偏差的方向规律不同。

卧式车床上车外圆,直径有时在换向后突然变一截,有时则沿工件长度慢慢鼓起来。这两种定位误差都表现为刀尖没有停在预定半径上,现场很容易都叫让刀。间隙过大是传动链里还有一段没有贴合的空程,刚性不足是切削力把刀架、工件和床身压弯。空程只在方向改变时释放一次,弹性弯曲则在整个走刀过程里一直存在。
中拖板丝杠与螺母、床鞍齿轮与齿条、方刀架定位销,都会留下换向空程。手轮已经转过一格,刀尖却要等两侧齿面贴上才开始移动。这段空程折到工件半径上,就是直径台阶的高度。从外向轴心进刀,切削力把间隙压向一侧,直径偏大;退刀后再进,间隙改从另一侧贴合,直径会小下一截。跳变的符号始终跟着换向前的进给方向,数值接近间隙在刀尖处的折算长度。
用百分表顶住中拖板,正反转横向手轮,表针滞后的那一段就是横向间隙。这段滞后几乎不随切深改变,轻车和重车在换向处的台阶高度差不多。纵向车端面时,床鞍间隙会让端面凹凸随走刀方向反号:从外向中心走是一种凹凸,从中心向外走则反过来。几何空程跟换向绑定,跟载荷基本无关,母线上留下的是突然的台阶,而不是平滑的鼓肚。
弹性让刀跟着受力走
刚性不足时,刀尖是被径向切削力推开的。刀杆伸出过长、工件细长、尾座顶尖压力不足、刀架贴合面没有压实,变形都会落在半径方向。外圆让刀使直径偏大,内孔让刀使孔径偏小,方向始终是离开已加工表面,不会因为进给换向就反号。变形量随切深、进给和材料硬度增加而放大,所以重车比光刀超差更多。
细长轴夹在卡盘和尾座之间,刚度最低的位置靠近中部,直径因而呈腰鼓形,两端夹持处又收回来。母线上没有换向台阶,而是连续的鼓肚。把切深减半,腰鼓明显变小;丝杠间隙造成的换向台阶却几乎还在。尾座顶尖顶得松时,工件还会沿轴向窜动,端面留下轻重不一的刀痕,那是支承刚度不足,不是丝杠空程。
用方向和载荷分开
判别时先固定切深,只改变进给方向。同一轴向位置正反走刀,尺寸差接近间隙折算值的两倍,就可以认定空程。再保持走刀方向不变,只把切深加大。尺寸继续往让刀方向增加,而且中部增加得更多,就是弹性变形。两种因素常常叠在一起:换向处有台阶,台阶之外还有腰鼓。只收紧一处,另一部分误差还会留在工件上。
间隙要靠调整丝杠螺母的间隙垫或斜铁来减小,同时导轨镶条不能压死。镶条过紧以后,空程虽然消失,溜板却会爬行,弹性变形也会因为摩擦增大而更明显。刚性不足则要缩短刀杆、加上跟刀架或中心架、提高顶尖压力,并确认刀架各贴合面没有垫入切屑。用加大切深硬压过去,只会把弹性让刀放大,换向空程仍然藏在原处。
主轴轴承游隙过大也会在径向出现一段活动量,但它随主轴旋转相位变化,手摇中拖板时表针不一定滞后。轴承游隙还会带来圆度误差和床头箱发热,单纯的丝杠间隙不改变圆度,只改变换向时的直径。把主轴空转的径向跳动和进给换向的台阶分开记录,才不会把床头箱的问题和溜板的问题修到同一处。
镶条间隙和丝杠间隙不在同一个方向上。镶条在床鞍侧面松动时,床鞍沿横向微微摆动,外圆出现椭圆,吃刀抗力把床鞍推向镶条一侧。百分表要打在床鞍侧面,推拉床鞍才能读到这段活动量,转动横向手轮并不会让这段读数出现。丝杠间隙只存在于丝杠轴向,表要打在中拖板前端,正反转手轮才看得到滞后。收紧镶条消不掉换向台阶,收紧丝杠间隙也消不掉床鞍的侧向晃动。
尾座套筒悬出过长时,弹性让刀集中在工件右端,直径从卡盘向尾座逐渐变大,形成锥度,而不是中部腰鼓。跟刀架爪没有贴实,腰鼓仍留在中部。这两种变形都随切深增大,轴向形状却不同。间隙台阶可以出现在任意长度上,只要该处发生换向,与套筒悬出长度无关。锥度、腰鼓和换向台阶要分开记录,不能都归成让刀。
卧式车床上,换向才出现、切深加大后台阶高度基本不变的定位误差来自间隙;沿工件中部平滑增大、切深越大越明显的直径偏大来自刚性不足。方向会不会随进给换向而反号,是这两类误差最清楚的分界。