卧式车床热变形与几何精度超差的尺寸漂移方向不同

卧式车床把一批轴车出锥度时，热变形和几何精度超差都会被说成机床不准。热变形是温度场改变了主轴、床头箱和刀架的相对位置，尺寸随开车时间变化。几何精度超差是导轨直线度、主轴轴线与导轨的平行度或者尾座偏移在冷态就已经存在，同一位置的误差不随时间改写。一个跟着时钟走，一个跟着床身上的位置走。

主轴前轴承的发热通常高于后轴承，床头箱前部向上抬，主轴轴线相对尾座出现仰角。刀具一侧的溜板和刀架也会因为摩擦和切削热慢慢胀高。外圆直径因而在开车后的一段时间里朝一个方向漂移，可能持续变大，也可能因为刀架胀得更多而变小。方向由谁胀得更多决定，但在热平衡之前，它是单调的，不会沿床身来回反号。

停车冷却以后，轴线回到冷态位置，第一件工件的尺寸又能接近早晨开机时的数值。重新开车，漂移再沿同一方向出现。沿工件长度的锥度也会随温升改变：床头抬高后，靠近卡盘的一段和靠近尾座的一段，半径变化并不相同。用同一把刀、同一个尾座偏移量，冷态车出的锥度和热态车出的锥度对不上，就是温度场在起作用。

几何误差钉在床身上

导轨在水平面内弯曲，或者主轴轴线与床身导轨不平行，会使工件母线出现固定的锥度。尾座顶尖相对主轴中心偏左或偏右，锥度方向就指向偏置的那一侧。这些误差由床身、主轴箱和尾座的几何位置决定，冷态测量和热平衡以后再测，同一坐标上的方向一致。它不需要等待升温，第一件和第十件在同样长度上的锥度相同。

导轨直线度超差时，母线中凸或中凹跟着床鞍所在的区段走。床鞍位于床身中部时直径偏大，靠近两端时又变小，形状在每次走刀中重复。把机床彻底冷却后再车一刀，鼓肚或锥度仍在原来的轴向位置上。热变形做不到这种与时间无关的重复，它会把整条母线的倾斜慢慢改掉。

用时间和位置分开

判别时记录两列数据。一列是同一轴向位置的直径随开车分钟数的变化，一列是同一时刻沿工件长度的直径差。只随时间单调变化、冷却后返回的，是热变形。只随床鞍位置变化、冷热两次曲线重合的，是几何精度。若锥度的方向在升温过程中逐渐加重，说明几何误差之上又叠了热倾斜，要先等温度稳定，再调尾座，否则冷态把尾座调正，热态又会偏到另一边。

热变形的处理是让卧式车床空转到达热平衡后再精车，并检查轴承预紧和润滑是不是把温升放得过大。几何精度则要修导轨、重调主轴轴线与导轨的平行度、校正尾座横向偏移。用空转去等一个导轨已经弯曲的锥度，等不到消失；用刮研导轨去消除一个只在升温后才出现的倾斜，刮完冷态试车仍然合格，一生产又会回来。

刀架温升和主轴温升把刀尖推向相反的方向。主轴抬高使工件中心上升，外圆直径有变大的趋势；刀架胀高使刀尖上升，吃刀变深，直径有变小的趋势。最终往哪边漂，取决于谁的温升更大。只摸到床头箱是热的，就断定直径一定变大，会把刀架发热造成的变小判错。要同时记录床头箱和刀架的温度，再对照直径漂移的方向。

车间一侧有热源或日照时，床身左右导轨温度不同，床鞍会向较热的一侧倾斜，锥度方向指向温度高的导轨。这时尾座也可以是热的，和轴承只加热床头箱不同。几何精度超差没有左右导轨的温差，两侧导轨温度一致，锥度却已经存在。用点温计量两侧导轨，能把环境造成的床身扭曲从导轨本身的形状误差里分出来。

环境温度从早晨到中午的变化，也会让床身产生缓慢的附加弯曲，但它作用在整台床身上，左右侧温差大时才会明显。轴承局部发热造成的轴线抬高，温升集中在床头箱，尾座仍是凉的。卧式车床上，尺寸跟着时间单方向漂移的是热变形，误差跟着床身位置固定重复的是几何精度超差。