Одной из завершающих операций при изготовлении таких деталей как: зубчатое колесо, шкив или муфта зубчатая является обработка шпоночных пазов в ступицах. При среднесерийном производстве эта операция выполняется на протяжных станках шпоночными протяжками или прошивками на прессах. В единичном и ремонтном — шпоночные пазы обычно обрабатывают на долбёжных, строгальных станках или на фрезерных с долбёжной головкой.
Предпочтительна обработка на долбёжном станке — деталь крепится в приспособлении по плоскости перпендикулярной плоскости симметрии паза. Усилия при долблении прижимают деталь к установочной базе приспособления и мало влияют на погрешность обработки. В процессе обработки пазов в ступицах на строгальных станках деталь и резец установлены горизонтально, что снижает уровень жёсткости системы СПИД и приводит к погрешностям обработки. Установка долбёжной головки на фрезерный станок требует дополнительного времени на переналадку.
Определённые трудности возникают при необходимости выполнить шпоночный паз в ремонтной мастерской, где парк станков ограничен фрезерными и токарными, а долбёжной головки нет в наличии. Тут предпочтительна обработка с помощью вертикально-фрезерного станка. Заготовку устанавливается в приспособлении, смонтированном на станковом столе, и работается с вертикальной подачей стола. Для углеродистых конструкционных сталей твёрдостью НВ 140… 200 и ширины паза 5-8 мм подача при долблении составляет 0,08-0,15 мм/дв ход; скорость резания не должна превышать 10-18 м/мин.
Если пазы обрабатываются с помощью вертикально-фрезерного станка, то в заготовках из аналогичных сталей глубину резания принимают от 0,1 мм до 0,15 мм; вертикальную подачу можно устанавливать максимальной. Для большинства малых и средних консольно-фрезерных станков величина наибольшей вертикальной подачи составляет 500-700 мм/мин, следовательно, скорость резания при долблении составит 0,5-0,7 м/мин. Вышесказанное верно и для обработки пазов с помощью горизонтально-фрезерных станков, но отжатие резца, установленного горизонтально, будет больше.
При обработке мелких пазов в небольших деталях, изготовленных из алюминиевых сплавов можно продолбить паз с ручной подачей гильзы шпинделя и неподвижном столе. Для установки долбёжного резца на консольно-фрезерном станке требуется изготовление специальной оправки, от жёсткости которой будет зависеть качество паза. Возможна доработка державок существующих резцов. Иногда для долбления пазов шириной до 5 мм резцы изготавливают самостоятельно из поломанных инструментов из стали Р6М5, имеющих цилиндрический или конический хвостовик.
На токарном станке можно выполнять шпоночные пазы обычными долбёжными резцами, закреплёнными в резцедержателе. Заготовку закрепляют в патроне, шпиндель отключают от привода, устанавливают наименьшее число оборотов, если шпиндель проворачивается, то его дополнительно механически фиксируют. В большинстве случаев способы такой фиксации противоречат нормам техники безопасности. Работают с механической или ручной подачей суппорта, глубина резания — от 0,1 мм до 0,15 мм.
Шпоночные пазы имеют допуск по IT9-IT10- ширину резца следует контролировать микрометром. Допуск симметричности паза — Тс в соединениях с одной шпонкой — 2Тш, где Tш — допуск на ширину паза. Для пазов шириной до 10 мм — Тс=0,05- 0,08 мм. В процессе обработки паза по разметке фактическое отклонение от симметричности может выходить за пределы поля допуска. Это вызывает необходимость пригонки шпонки и паза в процессе сборки.
Таким образом, обработка шпоночных пазов в ступицах на токарных и фрезерных станках без применения специальных приспособлений может успешно применяться для неподвижных соединений c одной шпонкой и отношения длины ступицы к диаметру отверстия L/D<1.
