Штревели: виды, размеры и как подобрать по станку
Штревель подбирают по шпинделю станка, а не только по конусу оправки. Размер конуса задаёт резьбу: конус 30 это M12, конус 40 это M16, конус 50 это M24, а у дюймовых CAT резьба другая. Форму и длину головки задаёт стандарт захвата в шпинделе.
Метрический штревель чужого стандарта вкрутится без усилия, потому что резьба та же. Но захват будет держать его не за те поверхности. Итог: слабое удержание, а в худшем случае вылет оправки под нагрузкой.
Размеры штревелей
| Семейство | Конус | Резьба | Головка, мм | Шейка, мм | L, мм | L1, мм | Угол |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| A | 30 | M12 | 13 | 9 | 44 | 24 | 15° |
| A | 40 | M16 | 19 | 14 | 54 | 26 | 15° |
| A | 50 | M24 | 28 | 21 | 74 | 34 | 15° |
| J (BT) | 30 | M12 | 11 | 7 | 43 | 23 | 45°, 60° |
| J (BT) | 40 | M16 | 15 | 10 | 60 | 35 | 45°, 60°, 90° |
| J (BT) | 50 | M24 | 23 | 17 | 85 | 45 | 45°, 60°, 90° |
| U | 40 | M16 | — | — | 44,5 | 16,4 | 45° |
| U | 50 | M24 | — | — | 65,5 | 25,55 | 45° |
L это общая длина. L1 это длина выступающей части, которую каталоги указывают как рабочую (gauge length).
Значения взяты из каталогов производителей, а не из текста стандартов. Диаметр головки семейства U в двух каталогах расходится: для конуса 40 это 18,95 и 18 мм, для конуса 50 это 29,1 и 29 мм. Поэтому головку и шейку семейства U уточняйте по чертежу конкретного штревеля. Размеры конуса 30 семейства U в таблицу не включены, их тоже уточняйте по чертежу.
Что значат формы по ISO 7388-3
Первая буква показывает семейство, вторая наличие отверстия для СОЖ: D со сквозным отверстием, F без него.
| Форма | Отверстие для СОЖ | Как обозначалась раньше |
|---|---|---|
| AD | Есть | DIN 69872 форма A |
| AF | Нет | DIN 69872 форма B |
| JD | Есть | JIS B 6339 (MAS 403 BT) |
| JF | Нет | JIS B 6339 (MAS 403 BT) |
| UD | Есть | ISO 7388-2 форма B |
| UF | Нет | ISO 7388-2 форма B, исполнение без отверстия |
Соответствие старых и новых обозначений приведено так, как его даёт каталог Kemmler. Старые названия до сих пор встречаются в документации станков.
Не путайте буквы. В DIN 69872 буквы A и B говорят об отверстии, а не о форме головки. Поэтому в заказе пишите номер стандарта вместе с буквой.
Как читать угол BT
У штревелей BT есть исполнения с углом 45°, 60° и 90°. По MAS 403 это тип I, тип II и тип III. Остальные размеры в таблице у них совпадают, а угол должен соответствовать захвату станка. Штревель с другим углом не заменяет нужный, даже когда длина и резьба одинаковые.
Отверстие для СОЖ
Если станок подаёт СОЖ через шпиндель, а оправка и инструмент рассчитаны на это, нужен штревель со сквозным отверстием. Глухой штревель перекроет канал, и давление на станке будет, а потока у инструмента не будет.
Если в оправке нет канала, отверстие в штревеле ничему не мешает, но и пользы не даёт.
Диаметр отверстия зависит от семейства. В каталоге Kemmler это 3 мм у AD30, 7 мм у AD40 и UD40, 11,5 мм у AD50 и UD50, 2,5 мм у JD30, 4 мм у JD40 и 6 мм у JD50. Штревели с отверстием бывают с уплотнительным кольцом и без него.
Штревели под конкретные станки
Не каждый штревель подчиняется общей таблице. В каталоге есть исполнения, которые отличаются от стандартных размеров:
- Haas. BT40 на 3 мм короче стандартного: общая длина 57 мм.
- Mazak, Mori Seiki, Okuma, Makino. Исполнения, удлинённые на 3 мм: у одних больше общая длина, у других только L1 при той же общей длине. Есть и метрические штревели типа CAT.
- Fanuc Robodrill, Brother. Отдельные исполнения для конуса 30.
- Ott. Штревели с кольцевой канавкой для DIN 2080 и MAHO. Штревель DIN 69872 их не заменяет.
Если станок старый или редкий, не полагайтесь на таблицу: нужен чертёж из документации или замер рабочего штревеля.
Момент затяжки
Слабая затяжка опасна тем, что штревель ослабнет при смене инструмента и нагреве. Чрезмерная деформирует резьбу в хвостовике и может повредить сам штревель. Оба случая могут привести к потере оправки, поэтому затягивают динамометрическим ключом.
| Резьба | Наибольший момент, Н·м |
|---|---|
| M12 | 20 |
| M16 | 50 |
| M24 | 100 |
Значения из каталога Kemmler, для M16 то же значение дают карточки других производителей. В руководствах и справочниках встречаются и заметно другие значения, поэтому решает документация на станок, оправку и штревель.
Как подобрать штревель
- Найдите в документации станка стандарт штревеля или его чертёж.
- Если документации нет, снимите рабочий штревель и замерьте диаметр головки, общую длину, длину L1, резьбу и угол.
- Определите, нужен ли канал для СОЖ.
- Держите штревели разных стандартов раздельно и маркируйте их. На глаз различия часто не видны.
- Осматривайте штревели при обслуживании шпинделя. Изношенная головка, трещина под головкой или сорванная резьба это повод для замены.
Оправки Big-Plus (BBT) проверяйте отдельно: штревель, оправка и шпиндель должны быть рассчитаны на эту систему. Подробнее об этом и о самих конусах в статье про инструментальные конусы. Инструмент в оправке часто держит цанга, о ней в статье про цанги ER.
Штревели в каталоге
Посмотрите штревели в каталоге, а также оправки с конусом DIN 69871, BT и DIN 2080. Добавьте нужные позиции в список запроса, укажите станок и стандарт штревеля, и специалист Тернадо пришлёт предложение. Если стандарт неизвестен, приложите фото и замеры старого штревеля.
Частые вопросы
Какие размеры у штревеля BT40?
По каталогам: резьба M16, диаметр головки 15 мм, шейка 10 мм, общая длина 60 мм, длина L1 35 мм. Угол головки бывает 45°, 60° и 90°, его определяет станок.
Какая резьба у штревеля?
У метрических штревелей она зависит от размера конуса: 30 это M12, 40 это M16, 50 это M24. У штревелей A, J и U одного конуса резьба совпадает, поэтому она не отличает подходящий штревель от чужого. У дюймовых оправок CAT резьба другая, например 5/8-11 UNC у CAT40.
Что такое DIN 69872 форма A и форма B?
Форма A со сквозным отверстием для СОЖ, форма B без него. В ISO 7388-3 им соответствуют формы AD и AF. Наружные размеры у них одинаковы.
Можно ли поставить штревель DIN 69872 в оправку BT?
Только если станок рассчитан именно на такой штревель. Резьба подойдёт, но захват станка будет работать с другой головкой. Выбирать нужно по документации шпинделя, а не по тому, вкручивается ли штревель.
С каким моментом затягивать штревель?
По документации на оправку и штревель, динамометрическим ключом. Для ориентира: в каталоге Kemmler наибольший момент для M12 равен 20 Н·м, для M16 50 Н·м, для M24 100 Н·м.
Штревель, болт тяговый и pull stud: это одно и то же?
Да. Это деталь, которая вкручивается в хвостовик оправки с конусом 7/24. За её головку тяга шпинделя втягивает оправку и удерживает её в конусе.
Источники
- ISO 7388-3:2016. Tool shanks with 7/24 taper for automatic tool changers, Part 3: Retention knobs of forms AD, AF, UD, UF, JD and JF: состав форм по описанию стандарта и оглавлению DIN; размеры из самого стандарта не брались
- Размеры, углы, отверстия для СОЖ, момент затяжки и прежние обозначения стандартов: каталоги Kemmler и Canela на сайте Тернадо (раздел «Штревели»)
- Сверка отдельных размеров формы AD для конуса 40: карточки штревелей GARANT и HAIMER; углы 45°, 60° и 90° для MAS 403: карточка Penn Tool
- База знаний Metalworking Knowledge, заметка Pull-Stud / Retention-Knob Systems: назначение штревеля и несовместимость стандартов