Почему срывается резьба M3 в бобышке литого корпуса?

Резьба M3 срывается, когда метчик вскрывает внутреннюю раковину в литой бобышке, и фланк витка над этой раковиной лишается опоры. Раковина — это полость в теле стенки, оставшаяся после литья. Профиль резьбы при этом может быть целым, хотя стенка за ним остаётся пустой. Срыв резьбы — дефект отливки раньше, чем дефект нарезания.

Деталь — алюминиевый корпус, который предполагается отливать под давлением (HPDC) из сплава ADC12 по ASTM B85 в литом состоянии F; марка сплава — до утверждения литейным заводом. Бобышки M3 отлиты в полости формы, а резьба в них нарезается на этапе механообработки. Бобышка — литой столбик внутри корпуса, в который вворачивают винт; её сечение задано в форме.

Почему срывается резьба M3 в литой бобышке?

Резьба срывается в литой бобышке потому, что метчик режет стенку, в которой уже стоит раковина, и фланку витка над этой раковиной не на что опереться. Фланк — это опорная поверхность витка, на которую ложится винт, а не вершина витка.

Момент затяжки подтверждает соединение, а не металл: винт не должен проворачиваться, и резьба, за стенкой которой стоит раковина, сдаётся первой, тогда как бобышка со сплошной стенкой держит винт.

Поскольку сечение бобышки и питатель вырезаны в самой форме, пористая бобышка обходится в смену формы и новую первую деталь, а новый метчик — только в смену инструмента, без всякой работы по оснастке.

Где в бобышке M3 сидит раковина?

Важна та раковина, которая врезается в профиль резьбы. Усадочная вмятина снаружи — это вопрос внешнего вида: её видно на поверхности. Раковина внутри бобышки — вопрос сечения стенки, и судят о них разными инструментами.

Питатель — впускной канал, через который металл входит в полость формы; он стоит на толстом дне, а переливы — по четырём углам. Такая раскладка — до утверждения литейным заводом. Бобышка заполняется от своего основания, её верх — дальний конец потока, и питание доходит до этого верха последним. Поскольку раскладка HPDC задаёт такой путь, сдвинуть раковину — значит переделать питатель в форме. Одна и та же конструкция бобышки может пройти проверку на образце и провалиться на партии.

Раковина в стержне ничего не меняет: винт до неё не доходит. Раковина, вскрытая в нарезанной стенке, уносит с собой и фланк. Отказ решает не размер раковины, а то, врезается ли она в профиль резьбы.

Почему нарезание резьбы ставят после фрезерования на ЧПУ?

Привалочная поверхность — замкнутый буртик вокруг проёма, на который ложится крышка. Нарезание резьбы идёт после фрезерования потому, что эта поверхность служит базой для бобышки, а нарезанное отверстие должно встать точно под крепёжным отверстием в крышке.

Фреза режет привалочную поверхность и верхнюю плоскость, а метчик идёт от этой базы. Метчик, пущенный до обработки плоскостей, идёт от литого положения: он фиксирует ось резьбы раньше, чем фреза сдвинет поверхность, от которой эту ось отсчитывают.

Глубина резьбы стоит в том же указании на чертеже, что и диаметр резьбы. Метчик останавливается внутри бобышки, не пробивая дно 2,5 мм насквозь, поэтому за фланком остаётся стенка металла. Глубина резьбы — до утверждения литейным заводом.

Какой момент подтверждает резьбу M3?

Проверка моментом существует именно потому, что в стенке может стоять раковина. Резьба M3 должна пройти обе проверки — и калибр «проход/непроход», и затяжку моментом. Проходная сторона калибра входит, непроходная — нет, после чего винт затягивают до 2,5 Н·м; он не должен проворачиваться, и это значение — до утверждения литейным заводом.

Калибр читает профиль, который оставил метчик, а динамометрический ключ — стенку за этим профилем. Раковина, дошедшая до нарезанной стенки, оставляет профиль резьбы целым, но без опоры.

Если отверстие закрыто на время порошковой окраски, калибр читает ту же резьбу после полимеризации.

Обе проверки — работа у верстака, а проверка моментом на образце только оставляет риск раковины в той партии, которая уходит заказчику.

Чем срыв резьбы отличается от смещённой бобышки?

За срывом резьбы стоит всё та же раковина: обычно резьба проходит калибр и не выдерживает проверку моментом 2,5 Н·м, потому что калибр ловит только повреждённый профиль резьбы. Смещённая бобышка проходит обе проверки и не попадает в цель Ø0,2 мм по положению.

КИМ — координатно-измерительная машина; она меряет положение от привалочной поверхности, а та относится к базе, а не к метчику.

Срыв резьбы относят к отливке, а смещение бобышки — к наладке станка, поэтому два отказа попадают в разные счета, и исправлением занимаются разные люди.

До сметы пришлите чертёж с указанием резьбы и её глубиной, положение бобышки и базу, список отверстий M3, которые закрывают перед окраской, и размер партии — тогда смета разделит работу по форме, нарезание резьбы и калибровку.