Штревели

Штревель (центральный болт, pull stud) — это ответственный элемент соединения между конусной оправкой инструмента (например, BT, CAT, SK) и механизмом зажима шпинделя станка с ЧПУ. Именно штревель обеспечивает передачу усилия зажима и надёжную фиксацию оправки в шпинделе во время обработки. От его геометрии, материала и качества исполнения напрямую зависят безопасность, точность и срок службы шпиндельного узла.

Конструкция и принцип работы

Штревель ввинчивается в торцевое отверстие оправки и служит точкой захвата для цанги или зажимного механизма шпинделя. При зажиме тяга шпинделя тянет за головку штревеля, притягивая оправку к конусу шпинделя. Таким образом формируется жёсткое и центрированное соединение.

Штревели изготавливаются из легированных сталей (обычно 42CrMo4, 34CrNiMo6) с термообработкой до твёрдости HRC 45–55 и прецизионной шлифовкой посадочных поверхностей.

Основные стандарты

Тип штревеля подбирается в зависимости от типа и стандарта оправки:

• DIN 69872 / DIN 69872-A – для конусов SK (немецкий стандарт).

• MAS BT (JIS B 6339) – для японских и азиатских оправок BT30, BT40, BT50.

• CAT (ANSI B5.50) – американский стандарт для CAT40, CAT50.

• ISO 7388-2 – универсальный международный стандарт, совместимый с BT и CAT.

Важно: штревель должен строго соответствовать типу конуса и конструкции зажимного механизма станка. Использование неподходящего типа может привести к повреждению шпинделя или выбросу инструмента при вращении.

Рекомендации по подбору

1. Совместимость: выбирайте штревель строго под тип конуса (BT, SK, CAT) и размер (30, 40, 50 и т.д.).

2. Давление и усилие зажима: убедитесь, что штревель рассчитан на усилие зажима, создаваемое вашим шпинделем.

3. Покрытие: предпочтительны нитридные или оксидные покрытия, снижающие риск заедания и коррозии.

4. Регулярная проверка: рекомендуется контролировать состояние штревеля каждые 500–1000 часов работы. Износ или микротрещины недопустимы.

5. Момент затяжки: затягивайте штревель с указанным производителем моментом — обычно 80–120 Н·м (в зависимости от типоразмера).

Преимущества качественных штревелей

• Повышенная безопасность работы на высоких оборотах.

• Минимальные биения и стабильная геометрия инструмента.

• Продление срока службы шпинделя и оправок.

• Снижение вибраций и улучшение качества обработки поверхности.

Особенности штревелей для станков HAAS

Станки HAAS (США) используют интерфейс CAT V-Flange по стандарту ANSI B5.50. Однако для разных серий шпинделей применяются штревели с различными углами головки и формой уплотнительного конуса, поэтому важно учитывать следующие особенности:

1. Тип стандарта:
   Штревели HAAS совместимы с оправками CAT40 и CAT50, с дюймовой резьбой:

   • CAT40 — 5/8"-11

   • CAT50 — 1"-8

2. Угол головки:

   • Для современных станков HAAS используется угол 45°, обеспечивающий плотный контакт с тягой шпинделя и уменьшенное биение.

   • Старые модели (до 2000-х годов) могут использовать 60° головку — требуется проверка по серийному номеру станка.

3. Глубина посадки и уплотнительное кольцо:

   • Некоторые штревели HAAS имеют уплотнительное кольцо (O-ring) для предотвращения попадания СОЖ в шпиндельный конус.

   • При подборе обязательно сверяйте длину резьбы и общую длину болта (critical length).

4. Материалы и обработка:

   • Рекомендуется использование штревелей из стали 42CrMo4 или 34CrNiMo6 с нитридным покрытием.

   • Твёрдость — HRC 50–55.

5. Рекомендации производителя HAAS:

   • Момент затяжки штревеля: 80–100 Н·м (CAT40), 150–180 Н·м (CAT50).

   • Проверка состояния штревеля каждые 500 часов работы.

   • Запрещено полировать или изменять геометрию головки штревеля.

Рекомендации по эксплуатации

• Перед установкой очищайте и обезжиривайте резьбу.

• Никогда не используйте герметики и фиксаторы резьбы, если это не указано производителем.

• Проверяйте износ контактных поверхностей — наличие кольцевых рисок или вмятин говорит о необходимости замены.

• При высокоскоростной обработке (S > 12 000 об/мин) рекомендуется применять балансированные штревели (G2.5 или G6.3).

Особенности штревелей по стандарту DIN 2080

Стандарт DIN 2080 используется для оправок типа SK (Steilkegel) на традиционных вертикально-фрезерных и консольно-фрезерных станках, не имеющих автоматического инструментообмена.

Характерные особенности:

• Зажим осуществляется через резьбовое соединение — шпиндель имеет внутреннюю резьбу, в которую вворачивается штревель.

• В отличие от современных V-Flange систем (BT, CAT, SK DIN 69872), у оправок DIN 2080 нет бокового фланца с пазами под автоматическую смену инструмента.

• Головка штревеля имеет шарообразный или радиусный профиль (R≈10 мм), который обеспечивает центрирование при затяжке.

• Применяются в основном на ручных и полуавтоматических станках, а также в старых системах с механическим зажимом.

Преимущества DIN 2080:

• Простая конструкция и высокая надёжность.

• Легкость обслуживания.

• Совместимость с широким рядом европейских станков: Deckel, Maho, Avia, TOS, Mikron и др.

Ограничения DIN 2080:

• Не подходит для автоматической смены инструмента.

• Меньшая скорость и производительность по сравнению с системами BT/CAT.