Почему при нарезании резьбы возникают дефекты: дробление и срывы
Резьбовая пара образует прочное, разъемное соединение, на котором держится половина машин и механизмов. Но высокую прочность обеспечивает только правильное нарезание резьбы. Если в этом процессе случились ошибки, вы получите резьбовую пару с браком, который повлияет на качество соединение, а также на срок службы узла или механизма, собранного с помощью болтов и гаек. Поэтому каждый механик должен знать, по каким причинам возникает брак в резьбовой паре, а также полный перечень возможных дефектов, с которыми он может столкнуться при сборке механизма на болты/гайки. Потратив 10 минут своего времени, вы получите такие знания здесь и сейчас.
Как найти дефект резьбы
Некачественные болты и гайки можно отличить от пригодных к использованию, используя три метода выявления брака:
- Визуальное изучение — осмотр с оптическими приборами или без них позволяет выявить наиболее заметные дефекты, а с использованием калибров — буквально любые нарушения.
- Травление внешней или внутренней поверхности — скрытые от глаз или оптических приборов проблемы выявляют, обработав резьбовую канавку реактивами. Химические реакции локализуют проблемное место.
- Магнитную технику оценки качества — металлическая пыль и электромагнитное поле позволяют выявить внутренние/внешние проблемы без повреждения резьбовой канавки как в случае с химическими реактивами.
Трех техник хватит для выявления любых дефектов, которые могут возникнуть при нарезании внутренней или внешней резьбовой канавки. При этом перечень последствий ошибок при нарезании резьбы выглядит более внушительно.
Перечень дефектов с указанием причин их появления
Если у токаря или слесаря были проблемы с резьбонарезным инструментом, заготовкой под болт/гайку, а иногда и с квалификацией, позволяющей нарезать ровную канавку, то потребитель метизных изделий получает следующие проблемы с резьбовым соединением:
Рваную резьбу
Если в процессе нарезания инструмент вырывает отдельные фрагменты резьбового профиля, появляется эффект рваной канавки, от которого страдает прочность соединения. Причина этой проблемы — использование плашки/метчика не по размеру заготовки или нарезание канавки без охлаждения или смазки, что приводит к закалке и облому сегментов витка. Еще одна причина такой проблемы — тупой инструмент для нарезания витков. Исправить рваные витки невозможно.
Неполный профиль канавки
Это случается, когда витки отличаются по глубине, высоте, ширине профиля, причиной такой проблемы может быть только некачественный резьбонарезной инструмент или повреждение режущей кромки в процессе работы метчика, плашки, резца. Иногда такой эффект провоцирует путаница при выборе между черновым, получистовым, чистовым инструментом, что дает эффект неполного профиля. Косвенная причина подобной проблемы — недостаточная квалификация токаря или слесаря, которые еще не научились чувствовать инструмент. Полученное в результате работы бракованного или неподходящего инструмента изделие выбрасывают в утиль, ведь неполный профиль является причиной срыва гайки с болта, а также разрушения всех конструкции, которую крепили на резьбовые пары.
Перекос витков
Если при нарезании резьбы отклонить ось метчика или плашки от центральной линии заготовки, вы получите перекос витков. Поэтому в процессе работы с резьбонарезным инструментом нужно постоянно контролировать оси плашки/метчика и детали. Другого способа избежать подобной проблемы не существует. Но нужно сказать, что при нарезании канавки на станке вероятность появления такого дефекта равна нулю. Начинающий токарь не сделает эту ошибку, в отличие от слесаря-новичка, использующего ручной инструмент.
Задиры
Когда виток канавки теряет целостность профиля, возникает особый вид проблем — задиры резьбовой канавки, которые проявляются в виде деформированных сегментов. Не путайте задиры с рваным профилем. В первом случае виток сминается, а в случае рваного профиля происходит дробление с выпадением сегментов. Задиры могут быть получены только с помощью тупого или неподходящего заготовке инструмента. Задиры затрудняют сборку резьбовой пары, а также делают практически невозможной разборку. Эта проблема не относится к критическим случаям, но болты и гайки с задирами лучше не использовать.
Тугую резьбу
Подобную проблему вызывает неполный профиль канавки или задиры, которые возникают вследствие использования некачественного инструмента. Тугую гайку можно накрутить на болт и наоборот, но лучше еще раз пройти по метизу чистовым метчиком или плашкой, чем мучиться во время сборки/разборки.
Конусность профиля
Если в ходе выполнения получистовой или чистовой обработки взять метчик/плашку меньшего размера, то канака нарезается не на цилиндрической, а на конической поверхности. Это очень грубая ошибка, которую делают только ученики или рабочие в состоянии измененного сознания. Использовать метизы с конусностью профиля невозможно в принципе.
Методы нарезания резьбы без дефектов
Даже опытные токари и слесари ошибаются при нарезке резьбовой канавки, особенно, если речь идет о твердых сплавах, слишком больших или очень маленьких диаметрах. Чтобы предупредить возможные проблемы, мастера металлообработки советуют:
- Обязательно проверить диаметр заготовки, а также калибр метчика или плашки перед началом работ;
- Подать охлаждающей жидкостью, если вы режете слишком длинный резьбовой сгон;
- Использовать смазку в любых обстоятельства, независимо от длины/диаметра сгона;
- Проверить инструмент перед началом работ и отложить выбранные метчики или плашки отдельно, чтобы не перепутать калибры при переходе на получистовую или чистовую обработку;
- Надежно закрепить заготовку, исключая возможную вибрацию, которую можно назвать причиной множества проблем с формой или шагом витков;
- Уточнить в справочнике скорость резания, выбрав режим с минимально допустимыми значениями (чем меньше оборотов, тем выше качество);
- Откалибровать положение режущего инструмента и державки, а также следить за возможными отклонениями в процессе резания.
С приходом опыта эти советы будут усвоены и приняты на уровне рефлексов, но, если вы новичок, вам не стоит отказываться от них сразу. Покупателям болтов или гаек стоит обратить внимание не на способы устранения проблем, а на их описания, ведь вы можете заметить, что с резьбовым профилем случилось что-то не то, но все равно купить непригодное к использованию метизное изделие.