Контроль резьбы и шероховатости

Ментальная модель: резьба — это не просто «нарезал канавку». У неё есть три диаметра (наружный, внутренний, средний), шаг и профиль — и брак может быть по любому из них. Шероховатость — это «горы и долины» на поверхности, которые влияют на трение, усталость металла и посадку. Визуально определить и то, и другое нельзя — только инструментом.

Контроль резьбы: три метода

Метод 1 — Резьбовые калибры (основной в производстве)

Для внутренней резьбы (отверстия, гайки) — калибр-пробка резьбовая:

ПР (проходная пробка) — полный резьбовой профиль, длина = не менее 6 витков. Должна вворачиваться от руки по всей длине резьбы.
НЕ (непроходная пробка) — укороченная (2–3 витка). Не должна вворачиваться более чем на 2 витка.

Для наружной резьбы (валы, болты) — калибр-кольцо резьбовое:

ПР — должно навинчиваться на всю длину резьбы.
НЕ — не должно навинчиваться.

Деталь	Инструмент	ПР	НЕ
Внутренняя резьба	Пробка резьбовая	Ввинчивается полностью	Входит ≤ 2 витков
Наружная резьба	Кольцо резьбовое	Навинчивается полностью	Не навинчивается

Важно

Никогда не вворачивай калибр ПР с усилием, ключом или тисками — это или сломает калибр, или испортит резьбу. Калибр должен входить от руки. Если идёт туго — резьба на границе допуска или с дефектом, надо разобраться.

Разобранный пример

Проверяем резьбу M20-6g (наружная) калибром-кольцом:

Шаг 1. Берём кольцо ПР М20-6g. Надеваем на резьбу — навинчивается свободно на весь резьбовой участок. ✓

Шаг 2. Берём кольцо НЕ М20-6g. Пробуем навинтить — делаем 2 оборота, дальше не идёт. ✓

Шаг 3. Оба условия выполнены → резьба годна.

Шаг 4. Если бы НЕ навинтилось больше 2 витков → средний диаметр занижен → брак (резьба тонкая, соединение ненадёжное).

Шаг 5. Если бы ПР не навинтилось → резьба «тугая» → проверяем шаг резьбомером, смотрим на срывы — возможен доработочный брак.

Метод 2 — Резьбомер (определение шага)

Резьбомер — набор шаблонов-гребёнок с разными шагами (обычно от 0,5 до 6 мм).

Как применять: поочерёдно прикладывать шаблоны к резьбе в продольном сечении до тех пор, пока гребёнка не «сядет» в витки без зазора. Это и есть шаг.

Резьбомер не измеряет диаметры — только шаг. Используется:

при разметке и входном контроле болтов/гаек
при первой наладке нарезания резьбы (убедиться что шаг совпадает с чертежом)

Метод 3 — Трёхпроводной метод (точное лабораторное измерение)

Три проволочки одного диаметра закладываются в канавки резьбы (по одной с одной стороны и по две с другой), затем микрометром измеряется расстояние через проволочки. По формуле вычисляется средний диаметр резьбы.

Это метод для особо ответственных резьб и калибровочных лабораторий — в цеховой практике применяется редко, но наладчику знать полезно.

Что считается браком по резьбе

Дефект	Причина	Исправимый?
НЕ-пробка вошла (внутренняя резьба «широкая»)	Отверстие под резьбу велико, метчик «разбил»	Нет (утиль)
ПР-пробка не входит (резьба «тугая»)	Отверстие мало, неправильный метчик	Иногда (доработка)
Срывы витков	Метчик/плашка изношена, режим резания	Нет (утиль)
Неверный шаг	Перепутан инструмент, ошибка в программе	Нет (утиль)
Конусность резьбы (метчик уводит)	Биение патрона, неперпендикулярность	Зависит от размера

Контроль шероховатости

Шероховатость — микрогеометрия поверхности. На чертеже обозначается через Ra (среднеарифметическое отклонение профиля) или Rz (высота неровностей).

Обозначение	Типичное применение
Ra 6,3 / Rz 40	Черновая обработка, несопрягаемые поверхности
Ra 3,2 / Rz 20	Общее машиностроение
Ra 1,6 / Rz 10	Ответственные посадочные поверхности
Ra 0,8 / Rz 6,3	Уплотнения, подшипниковые шейки
Ra 0,4 и ниже	Шлифование, хонингование, доводка

Способ 1 — Образцы шероховатости (компаратор)

Набор аттестованных металлических пластинок с разной шероховатостью — приложи к детали и сравни на ощупь и на вид. Быстро, без прибора, достаточно для Ra ≥ 1,6 мкм.

Правило: образцы должны быть одного вида обработки с деталью (токарные для токарных, фрезерные для фрезерных) — разные следы инструмента дают разное тактильное ощущение при одинаковом Ra.

Способ 2 — Профилометр (контактный прибор)

Профилометр (Mahr MarSurf, Mitutoyo SJ-210, TR-200) — прибор с алмазной иглой, которая скользит по поверхности и записывает профиль.

Что даёт:

числовые значения Ra, Rz, Rmax
распечатку профиля поверхности
протокол для документации ОТК

Как применять:

Поставь профилометр на деталь, игла касается поверхности
Нажми «Старт» — игла проходит по траверсе (2–5 мм)
На экране — значение Ra и Rz
При необходимости — распечатка протокола

Совет

Направление измерения важно: профилометр всегда ставь поперёк рисок (поперёк следа инструмента) — это даёт максимальное значение Ra. Вдоль риски получишь заниженное число.

Проверь себя

Что произойдёт, если при контроле резьбы M12-6H (внутренняя) непроходная пробка НЕ ввернулась на 3 витка — деталь годна или нет?
На чертеже указано Ra 1,6. Как убедиться, что поверхность соответствует, если профилометра нет под рукой?
Почему для контроля шероховатости образцами нужно использовать образцы того же вида обработки, что и деталь?