Изготовление гнезда под шип при помощи сверлильного станка

Гнезда для шипов

Гнезда для шипов

При самостоятельном изготовлении мебели из дерева, надо не только заготовить детали, но и сделать шипы и гнезда. Хотя технология и материалы постоянно совершенствуются, классическую сборку деревянных изделий на шипах полностью заменить не удается. Качество шипового соединения, получается самым лучшим, из всех возможных вариантов.

Для шипового соединения потребуется сделать шипы, об этом напишу в другой статье. Что касается задалбливания гнезд, то для этого существуют специальные долбежные станки. Самым распространенным является долбежник с горизонтально расположенным сверлом.
Но есть ещё один вариант, гнезда можно сделать на стационарном сверлильном станке, подойдет даже маломощный, домашний.

Для фиксирования детали на станке должны быть тиски, а сами тиски
при необходимости крепятся к станине струбцинами.

Сверло фреза

Для работы лучше выбрать сверло-фрезу, кроме вертикального сверления, это сверло можно перемещать горизонтально. Хотя я чаще пользуюсь обычными сверлами по металлу, только угол заточки делаю более острый, так оно быстрее сверлит древесину.

Сверлильный станок с тисками

На деревянной детали размечаем места выдалбливания гнезд и проводим линию по центру сверления. Выставляем на станке глубину опускания сверла.
Если в этом есть трудности, то глубину гнезда отмеряем на сверле, намотав по нужному уровню клейкую ленту.

Сверлим ряд отверстий

Сверлим крайнее отверстие, затем передвигаем тиски с зажатой деталью на один диаметр сверла. Можно передвигать деталь откручивая и закручивая тиски, это кому как удобнее работать. Сверлим следующее отверстие и продолжаем высверливать ряд до нужной длины гнезда.

Разбиваем сверлом перегородки

Когда все отверстия сделаны, надо разбить все перемычки тем же сверлом, двигая деталь горизонтально между крайними отверстиями. Не надо стараться зачищать гнездо, опустив сверло до конца вниз. Лучше это сделать за несколько проходов, каждый раз опуская сверло на 5-15 мм. .

Работа стамеской

Вытаскиваем заготовку из тисков и при необходимости подчищаем отверстие стамеской. Неудобство при зачистке гнезда и отличает такой способ задалбливания от профессионального. Там гнездо делается сразу точно по ширине, для этого нужен постоянный вертикальный упор и горизонтальная площадка (желательно с кареткой). Небольшое приспособление для задалбливания гнезд есть в статье упор для фрезера.

Гнездо для шипов

В любом случае использование сверлильного станка, позволяет делать гнезда намного точнее и быстрее, чем при ручном выдалбливании долотом. Для небольших объемов работы, такой вариант вполне подходит.

Профессиональные сверла по дереву

Фото с сайта woodgears.ca/
Разные варианты специальных сверл для древесины.
Слева направо: Сверло-фреза «Онсруд», «endmill», «Форстнера», центровое ленточное, простое универсальное.

Кроме сверлильного станка, шипы и гнезда можно делать используя ручной фрезер. Нужно будет только сделать специальное приспособление, площадку из фанеры или МДФ, с закрепленными на болтах двумя брусками снизу.
Сам фрезер крепится к площадке сверху на винтах, а нижние бруски
ставятся по ширине детали. Двигая фрезер влево — вправо по направляющим брускам и постепенно увеличивая глубину погружения фрезы, выдалбливается гнездо.

Как правильно выполнить шиповое соединение на прямой шип

Очередной мастер класс, надо сказать, что достаточно подробный и не менее полезный от Александра Шульца. Сегодня мы поговорим о шиповом соединении. Прямой шип- это основа столярного дела. Как его выполнить в кустарных условиях (а заодно и в оборудованной столярной мастерской) и расскажет наш сегодняшний урок.

Рассмотрим основные принципы изготовления соединения на шип на примере двух заготовок на широкой и узкой, толщина всех деталей будет 30 мм. Для начала отмечаем ширину заготовок.Безимени-1Затем необходимо отложить плечики, обычно это 1/3 материала — отступаем по 1 см вовнутрь, делаем заметкушипУдобнее всего разметку проводить с помощью столярного угольникашип1Если с узкой заготовкой все просто, то для широкой заготовки необходимо сделать сегментированный шип (для лучшего сцепления). Сегментированный, то естьсорстоящий из нескольких небольших шипов. Для этого находим центр шип2отступаем в каждую сторону по 1 см, т.е. по заплечику, отмечаем.шип3Вот что у нас получается. Заштрихованные части будут выпазовываться.шип4Глубина паза должна составлять половину стоевой, в данном случае это 30 мм, но должна быть на 2-3 мм глубже, для того чтобы клей имел место для выхода. Отмечаем глубину на сверле изолентой. Сверло выставляется по центру заготовки.шип5

шип6

С помощью сверлильно-присадочного станка — егомы уже рассматривали ранее. (кстати, можно пользоваться обычным сверлильным станком). Сначала сверлим несколько рядом расположенных отверстий.

Затем поводя заготовкой из стороны в строну с заглубленным сверлом, срезаем оставшиеся перемычки.шип7Вот такой получается паз — с помощью примитивного сверлильно-пазовального устройства. Конечно, он не идеально красив, да и края закруглены, но онимеет точно заданные размеры и располагается точно по центру заготовки.шип8В профессиональной мастерской применяется пот такой долбежный станок.
Безимени-2

Вот такой получается паз — с помощью профессионального сверлильно-пазовального устройства, после которого не нужно круглить шипышип10Переходим к ихготовлению самих шипов. Начнем с любительской методики -выпиливание шипа на циркулярке с кареткой.
шип11

шип12

Сначала делаем рез по разметочной линии, затем сдвигая заготовку постепенно убираем излишки материала.

шип13

Переворачиваем заготовку и повторяем манипуляции со всех сторон.

В результате получается вот такой аккурытнй шип. Но его надо немного доработатьшип14Для того, чтобы шип вошел в паз есть два способа. Первый — взять долото и выдолбить закругления пазашип19либо второй вариант — взять рашпиль и закруглить края шипа под пазшип20Широкую заготовку делаем на профессиональном устройстве — фрезер с широкой фрезой.шип15

шип16

точно так же обходим шип со всех сторон. Все получается в один проход — значительно быстрее, чем кареткой.

шип17

Сегментируем шип той же циркуляркой.

Убираем промежуток, подстроив вылет диска.шип18 Профессиональное долото на станке и шиповка на профессиональном инструменте — гнезда квадратные, шипы квадратные, ничего не нужно дорабатывать, все идеально подходит
Безимени-2

Что ж, шип с пазом изготовлены,перейдем к их соединению. Оно должно быть клеевым.

При поклейке надо смазывать паз изнутри или проушину, так же необходимо промазывать поверхность шипа.

Соединения шипом в гнездо деревянной конструкции

Соединение на шипах (шиповые соединение, соединения шипом в гнездо) имеют давнюю историю использования в деревянных рамных конструкциях. Один элемент вставляется в другой и обеспечивает приличное механическое соединение, которое максимально использовалось плотниками в традиционных деревянных каркасных постройках. В настоящее время оно редко используется о строительстве, где экономика диктует необходимость упрощения технологии изготовления.

Соединение веками совершенствовалось столярами и мебельщиками множество, и ими изобретено множество видов этих соединений. Шиповое соединение имеет большую площадь склеивания и широко, применяется при изготовлении столов и стульев, где требуется как можно большая прочность сочленения деталей.

Пропорции гнезда и шипа

Относительные пропорции гнездо и ответного шипа важны для обеспечения прочности соединения. Форма соединения во многом определяется сечением элемента с шипом.

В большинстве случаев деталь с шипом представляет собой перекладину прямоугольного сечения с широкой стороной, расположенной вертикально. Иногда широкая грань этого бруса находится в горизонтальной плоскости. В любом случае боковые грани (щеки) шипа выполняются в вертикальной плоскости, чтобы обеспечить больше плошали для склейки с боковыми поверхностями гнезда (см. картинку). Для горизонтально расположенных перекладин могут потребоваться два или более шипов, так как толщина шипа не может превышать его ширину.

Пропорции гнезда и шипа

Толщина шипа обычно составляет треть от ширины древесины в том месте, где соединяются два элемента конструкции одинаковой толщины. Точный размер берется с ширины полотна долота, которым выбиралось гнездо. Тонкий шип имеет относительно малое сопротивление нагрузке «на срез», а толстый шип делает слишком тонкими стенки гнезда, которые могут расколоться под воздействием нагрузки «на скручивание».

Когда элемент с шипом соединяется с более широкой деталью с гнездом, шип может быть равен половине толщины. Ширина шипа обычно равна ширине самой перекладины. Если это слишком широко, как, например, в случае с перекладиной в большой панельной двери, шип разделяется на два и называется парным шипом. Длина шипа в основном определяется устройством соединения. Шип для сквозного гнезда будет соответствовать ширине элемента с гнездом. Для непроходного, или «глухого», шипового соединения длина шипа обычно составляет три четверти ширины (глубины) детали с гнездом.

Шипы выполняются так, чтобы их боковые грани, или щеки, были направлены вдоль волокон ножки конструкции или вертикального бруса обвязки двери или оконной рамы.

Читайте также  Мощение террасы самодельной бетонной плиткой своими руками

Сквозное шиповое соединение

Сквозное шиповое соединение

Соединение сквозным шипом широко используется в рамных конструкциях. Торцевая текстура шипа видна на кромке вертикального бруса обвязки. Для того чтобы соединение имело хороший товарный вид, оно должно быть изготовлено аккуратно и точно. Можно применить клинья для обеспечения дополнительной прочности, а если их сделать из контрастирующей древесины, то они одновременно станут и декоративными элементами.

Разметка элементов соединения

Отрежьте по длине заготовку детали с шипом; можно оставить небольшой припуск, который снимется после склеивания. Если на детали должны быть шипы с обоих концов, расстояние между заплечиками размечайте с максимальной точностью. Прочертите линии разметки заплечиков разметочным ножом (1).

Разметка элементов соединения

Разметьте положение гнезда на торце соответствующей детали, затем ширину гнезда с помощью детали с шипом в качестве трафарета (2). Карандашом нарисуйте все линии. Выбирайте стамеску с учетом того, что ширина гнезда должна равняться приблизительно трети толщины материала. Установите рейсмус на ширине стамесочного полотна. Теперь отрегулируйте положение колодки рейсмуса так, чтобы гнездо оказалось посередине кромок.

Рейсмус устанавливается и работает от лицевой кромки. Прочертите рейсмусом разметочные линии между отметками ширины на обеих кромках (3). Разметьте шип рейсмусом с той же настройкой. Работая от лицевой стороны. начертите разметку от линии заплечиков на одной кромке через торец по другой кромке до линии другого заплечика (4). Если элемент с шипом тоньше детали с гнездом, переустановите только положение колодки.

Вырезание соединения

Всегда вырезайте сначала гнездо, так как при необходимости легче подогнать шип к гнезду. Прижмите заготовку к верстаку или столу. Неплохо подложить под нее деревянный обрезок, чтобы не повредить поверхность верстака.

Встаньте на одной линии с заготовкой, чтобы контролировать вертикальное положение долота. Начинайте с середины, скос заточки долота направив от себя (5). Киянкой врубайте долото на глубину примерно 3 мм. Работайте по направлению к себе пошаговым расстоянием примерно 3 мм и остановитесь в 2-3 мм от конца. Это для того, чтобы у долота на отходном материале осталась точка опоры при удалении щепы (стружки). Переверните долото и работайте в направлении другого конца. Удалите щепу, действуя долотом как рычагом с двух сторон и держа его скосом заточки вниз (6).

Вырезание соединения

Чтобы предотвратить раскалывание нижней части, выбирайте древесину только до середины. Излишнюю древесину на концах убирайте держа долото вертикально и скосом внутрь гнезда (7).

Переверните заготовку. Вытряхните стружки и очистите поверхность перед тем, как прижать заготовку, поскольку зажатые стружки или щепки могут повредить поверхность детали. Выбирайте отход тем же порядком, таким образом, чтобы выйти на уже вырезанную первую половину гнезда.

Высверливание гнезда

В качестве альтернативы вырубанию гнезда долотом может быть высверливание. Используйте сверлильный станок или электродрель в подставке. Это надежнее обеспечит точность работы, чем сверление от руки. Установите сверло по размеру или немного меньше ширины гнезда. Зафиксируйте доску с направляющим упором на столе сверлильного станка и отрегулируйте ее положение так, чтобы сверло оказалось посередине гнезда.

Высверливание гнезда для шипа

Установите сверло на глубину, равную половине толщины материала. Просверлите отверстие в каждом конце гнезда (1), затем между ними просверлите серию слегка перекрывающих друг друга отверстий (2). Переверните заготовку и, приложив ту же сторону к упору, просверлите с другой стороны. Поместив заготовку на какой-либо обрезок, прижмите ее к верстаку. Уберите остающийся отход и с помощью долота выровняйте концы гнезда.

Вырезание шипа

Заготовку установите в тиски с наклоном, направив торец от себя. С помощью наградки пропилите по каждой линии разметки (с отходной стороны материала гнезда), держа зубчатую кромку пилы параллельно поверхности верстака (1). Будьте внимательны и прекратите пиление на линии заплечика, не переходя за нее. Поменяйте положение заготовки, повернув ее торцом к себе, и пропилите подругой линии разметки шипа (2).

Вырезание шипа

Затем поставьте заготовку в тисках вертикально и пилите до уровня линии заплечика (3). Установив заготовку в упоре для поперечного пиления коротких заготовок, по линии разметки заплечика спилите отход. Шип должен подходить к гнезду сразу после работы пилой, без дополнительной подгонки. Если он великоват, подчистите боковые грани стамеской. Будьте аккуратны в соблюдении симметричности шипа.

Урок 14 (вариант А)
Технология шипового соединения деталей из древесины

Вариант А: Технологии обработки конструкционных материалов.

Тема урока. Технология шипового соединения деталей из древесины.

Тип урока. Комбинированный.

Цели урока: организовать деятельность обучающихся по ознакомлению с технологией шипового соединения деталей из древесины; обеспечить усвоение учащимися принципов расчёта элементов шипового соединения, приёмов изготовления изделий из древесины с шиповым соединением брусков.

Материальные технологии
Технологии обработки конструкционных материалов
§19. Технология шипового соединения деталей из древесины

Виды столярных шиповых соединений

В 6 классе вы уже соединяли деревянные бруски внакладку (вполдерева). Однако часто при изготовлении мебели или в строительстве требуется более прочное соединение брусков между собой. В этом случае применяют шиповые соединения.

На рисунке 52 показаны основные виды шиповых соединений.

Соединение брусков выполняется обычно под прямым углом (рис. 52, а—д, ж, з) и иногда по длине (рис. 52, е).

Такие соединения применяют при изготовлении рамок, оконных и дверных блоков, столов, стульев, ящиков и т. д.

Конструктивными элементами шиповых соединений являются шипы, проушины и гнёзда; они обозначены на рисунке 52 цифрами соответственно 1, 2 и 3. Шип — это выступающий элемент на торце деревянного бруска, который входит в проушину или гнездо. Проушина — паз на торце деревянного бруска, в который устанавливают шип. Гнездо — глухое или сквозное отверстие прямоугольного сечения в кромке детали для установки шипа.

Чтобы шиповое соединение было прочным, размеры шипа и проушины должны совпадать. Для соединения одинарным шипом толщина шипа S2 (ширина проушины) должна быть равна: S2 = 0,4S, где S — толщина бруска (рис. 53). Толщина ушек S1 и S3 должна быть равна: S1 = S3 = 0,3S. Например, если толщина бруска S = 40 мм, то толщина шипа должна быть: S2 = 0,4 × 40 = 16 мм, а толщина ушек S1 = S3 = 0,3 * 40 = 12 мм.

Глубина проушины lш должна быть равна ширине бруска: lпр = S4 (см. рис. 52). Длина сквозного шипа должна быть равна ширине присоединяемого бруска lш = S4. Если выполняется серединное соединение скрытым шипом (см. рис. 52, в), то длина шипа должна быть на 2. 3 мм меньше, чем глубина глухого (не выходящего наружу) гнезда.

Технология шипового соединения деталей

Технология получения шипового соединения деталей с одинарным шипом, показанного на рисунках 52, а и 53, состоит в следующем.

Соединяемые бруски (торцы которых заранее отпилены точно под прямым углом к поверхности кромки) складывают вместе и выполняют разметку длины шипа lш = S4 (рис. 54, а).

Рассчитывают толщину шипа S2 и ушек S1 = S3.

Рейсмус настраивают с помощью линейки на рассчитанные размеры и проводят продольные линии, размечая положение шипа и проушины (рис. 54, б). После этого помечают вырезаемые участки (рис. 54, в).

Затем пилой с мелкими зубьями выпиливают отмеченные куски древесины на обоих брусках. При этом пропилы должны размещаться внутри проушины и снаружи шипа, а линии разметки оставаться нетронутыми у края пропила.

Первоначально заготовку закрепляют в зажиме верстака наклонно и выполняют запиливание — небольшой надрез у линии разметки, позволяющий дальше пилить строго по разметке (рис. 55, а). Затем заготовку устанавливают вертикально и продолжают пиление до линии разметки (рис. 55, б). C помощью поперечного выпиливания удаляют участки, примыкающие к шипу (рис. 55, в).

После выпиливания боковых поверхностей проушины, её средний удаляемый участок вырубают у дна проушины долотом и зачищают стамеской (рис. 56).

Долото предназначено для выдалбливания отверстий, гнёзд и проушин. Стамеской зачищают выпиленные шипы и гнёзда, выравнивают небольшие поверхности, выдалбливают неглубокие пазы в деталях из древесины и древесных материалов.

Перед выдалбливанием проушины или гнезда заготовку размещают на верстаке, надёжно закрепляя её между зажимом и клином стола или прижимая струбциной к столу верстака.

Долото устанавливают вертикально на линию разметки дна проушины и ударами киянки делают зарубку. При этом долото погружают на 3. 4 мм в глубину заготовки (рис. 57, а).

Долото вытаскивают из зарубки, устанавливают под углом 45. 60° на расстоянии 8. 10 мм от дна проушины и, нанося удары киянкой по ручке, скалывают небольшой слой древесины (рис. 57, б). Затем долото опять устанавливают вертикально в зарубку, ударами киянки углубляют надрез (рис. 57, в) и скалывают надрезанные слои древесины. Повторяют эту операцию до тех пор, пока не выдолбят больше половины ширины бруска. После этого заготовку переворачивают на 180° и выдалбливают проушину с другой стороны (рис. 57, г).

Читайте также  Легкий хрустящий картофель фри

Гнёзда выдалбливают по такой же технологии, только от двух линий разметки.

После того как проушина и шип выпилены, выполняют подгонку соединения. Она заключается в том, что поверхности выравнивают стамеской и зачищают напильником с крупной насечкой (рис. 58) до тех пор, пока толщина шипа не станет равной ширине проушины и шип можно будет соединить с проушиной усилием руки. Если шип входит в проушину с трудом, не надо второпях забивать его киянкой, так как это может привести к раскалыванию заготовки.

Подготовленные бруски соединяют на клею. Для повышения прочности соединения бруски скрепляют шурупами или с помощью одного или двух шкантов — небольших деревянных цилиндрических стержней диаметром 6. 8 мм. Для этого собирают бруски вместе точно под прямым углом, проверяют диагонали рамки (размеры диагоналей должны быть равны), скрепляют их струбциной. После этого сверлят отверстие необходимого диаметра под шкант одновременно в двух деталях (рис. 59, а).

Затем смазывают стыки брусков клеем, забивают в отверстие шкант (рис. 59, б), смазанный клеем. Ещё раз проверяют перпендикулярность соединённых брусков с помощью угольника и сжимают соединение брусков струбциной, используя подкладные дощечки (рис. 59, е).

После того как клей высохнет, поверхности выравнивают (строгают) рубанком и зачищают напильником и шлифовальной шкуркой.

В настоящее время для зачистки часто применяют ручную шлифовальную ленточную электрическую машину с двумя валами, на которые натянута лента шлифовальной шкурки (рис. 59, г). Электродвигатель машины вращает один из валов, сообщая движение ленте. Машину прижимают вращающейся лентой к заготовке и медленно перемещают вдоль поверхности, шлифуя её.

Правила безопасной работы

1. Перед обработкой заготовок необходимо правильно и надёжно закрепить их на верстаке.

2. Во время пиления нельзя держать левую руку близко к полотну пилы.

3. Соблюдать осторожность при работе с долотом и стамеской. Передавать их товарищу следует только ручкой вперёд.

4. При выдалбливании проушин работать исправной киянкой с надёжно насаженной ручкой.

5. Сверление производить только на подкладной доске.

6. По окончании работы стружку с крышки верстака удалять только специальной щёткой.

7. После работы с клеем тщательно вымыть руки с мылом.

Практическая работа № 17

Расчёт шиповых соединений деревянной рамки

1. Получите у учителя эскиз деревянной рамки, бруски которой соединяются одинарным шипом.

2. Рассчитайте толщину шипов и ушек.

3. Выполните эскиз шипового соединения в рабочей тетради, руководствуясь рисунком 53. Вместо обозначений S1, S2 и т. д. проставьте на чертеже действительные размеры соединения.

4. Вырежьте и отстрогайте заготовки для рамки по размерам, указанным учителем.

Практическая работа № 18

Изготовление изделий из древесины с шиповым соединением брусков

1. Подготовьте бруски для деревянной рамки, изготовленные на практической работе № 17, или заготовки коробки (рис. 60, а), угольника (рис. 60, б), шкатулки (рис. 60, в), заготовки для своего проектного задания, где для изготовления изделия применяется шиповое соединение брусков.

2. Разметьте бруски, выпилите шипы и проушины.

3. Выдолбите проушины или гнёзда, зачистите их стамеской и напильником с крупной насечкой.

4. Просверлите, если необходимо, отверстия под шканты.

5. Смажьте соединения клеем и скрепите струбциной.

6. После высыхания клея (на следующем уроке) окончательно зачистите соединения.

Не забудьте сфотографировать сделанное изделие и поместить фотографию в портфолио.

Запоминаем опорные понятия

Шиповое соединение, шип, проушина, гнездо; запиливание и выпиливание шипов и проушин; выдалбливание проушин и гнёзд; долото, стамеска.

Самостоятельная работа

Работа с информацией.

Ознакомьтесь, выполнив поиск в Интернете и других источниках информации, какие ещё столярные соединения деталей из древесины применяются при изготовлении мебели или в строительстве. Сохраните информацию в форме описания, схем, фотографий и др.

Проверяем свои знания

1. Какие столярные шиповые соединения вы знаете?

2. Чем отличается проушина от гнезда?

3. C помощью каких инструментов выполняют шиповое соединение деталей из древесины?

§ 8. Разметка и изготовление шипов и проушин

Изготовление шипов и проушин производят в следующей последовательности (рис. 23). Берут две заготовки (на одной будет изготовлен шип, на другой — проушина) и выполняют разметку. Для этого на каждой заготовке от торца отмеряют длину шипа или проушины, делают пометку. Затем, приложив угольник к плоскости бруска, по метке проводят линию перпендикулярно оси бруска (рис. 23, а). Так же проводят и линии по всем сторонам заготовки. Рассчитывают толщину шипа, устанавливают размеры на рейсмусе или на гребенке (рис. 23, б), затем проводят по торцу и боковым поверхностям бруска параллельные линии.

Чтобы избежать ошибок и порчи заготовки, мысленно присоединяют стыкуемые торцы (рис. 23, в) и представляют, где будет шип, а где проушина. Удаляемые части древесины помечают знаком X.

Рис. 23. Последовательность изготовления шипового соединения: а — поперечная разметка; б — продольная разметка; в — пометка удаляемых частей заготовки; 2 — продольное выпиливание шипа и проушины; д — поперечное выпиливание шипов

Затем по разметке выпиливают шипы и проушины (рис. 23, г, д). Перед выпиливанием производят запиливание— заготовку зажимают в заднем зажиме верстака наклонно (рис. 24, а) и делают неглубокий надрез. После чего заготовку закрепляют вертикально и выполняют пропилы (рис. 24, б) так, чтобы линии разметки были видны.

Рис. 24. Приемы продольного пиления шиповых соединений: а — запиливание; б — окончательное выпиливание

Выпиливают шипы и проушины мелкозубыми продольными и поперечными пилами различных конструкций (рис. 25). Мелкозубые пилы дают менее шероховатый пропил. Удобно запиливать шипы и проушины ножовкой для пиления металлов, оснащенной полотном с прямыми и наклонными зубьями для пиления древесины. Лучковые пилы служат для продольного и поперечного, а также для криволинейного и фигурного пиления. Полотно лучковой пилы тоньше, чем у ножовок и наградок. Широкую ножовку применяют для точного глубокого пиления. Узкой ножовкой можно выпиливать контуры отверстий. Обушковая пила, мелкозубая и тонкая, служит для получения узких пропилов. Наградка — для получения пропилов, не доходящих до края доски.

Рис. 25. Пилы, применяемые для выпиливания шиповых соединений: а — лучковая; б — ножовка широкая; в — ножовка узкая; г — обушковая; д — наградка; 1 — полотно; 2 — стойка; 3 — поперечина; 4 — тетива; 5 — закрутка; 6 — ручка; 7 — зубья

После выпиливания проушин их выдалбливают с помощью долота (рис. 26, а), зачищают и выравнивают стамеской (рис. 26, б). (Слово «стамеска» произошло от немецкого слова, означающего «долбящее железо».) Долотом выдалбливают отверстия и углубления различной формы. Ручка долота сверху оснащена металлическим кольцом, предохраняющим ее от растрескивания под ударами кияпки. Лезвие долота затачивают под углом около 35°. Стамеской зачищают шипы, гнезда и проушины, срезают фаски, выдалбливают с легким постукиванием киянкой гнезда в мелких деталях. Лезвие стамески затачивают под углом 20. 25° и тщательно правят оселком.

Рис. 26. Инструменты для выдалбливания проушин: а — долото; б — стамеска

Заготовку перед выдалбливанием проушины или гнезда устанавливают на подкладную доску, крепят к крышке верстака струбциной или зажимом. Переднюю поверхность долота обращают ко дну проушины. Режущую кромку долота устанавливают перпендикулярно волокнам на линию разметки (рис. 27, а). Долото держат вертикально и наносят удар по его ручке киянкой. Долото вытаскивают, режущую кромку устанавливают от зарубки по вырезаемой проушине на 5. 8 мм с наклоном, ударяют по долоту, наклоняют его и скалывают слой древесины на глубину 4. 8 мм (рис. 27, б). Линию продольной разметки оставляют. Затем вырубают проушину еще глубже (рис. 27, в).

Рис. 27. Последовательность выдалбливания проушины: а — поперечное надрубание дна; б — наклонное вырубание; в — углубление дна; г — долбление с противоположной стороны

Читайте также  Брошка из атласа и атласных лент

Когда выдолблено больше половины глубины проушины, заготовку переворачивают на 180° и долбят с другой стороны, чтобы не скалывалась древесина при выходе из нее долота (рис. 27, г).

Гнездо долбят аналогично, но поочередно от обеих линий разметки. Если волокна древесины имеют косослой или завитки возле сучков, то размеры шагов при долблении уменьшают в два-три раза.

Для плотного соединения шипа и проушины их подгоняют стамеской или напильником, срезая излишки в нужный размер. Заготовку крепят на верстаке и, соблюдая меры предосторожности, срезают стамеской тонкие стружки с обрабатываемой поверхности, как это изображено на рисунке 28.

Рис. 28. Обработка шипов и проушин в размер: а, б — стамеской; в — напильником

Окончательную пригонку соединяемых поверхностей шипа и проушины производят напильником так, чтобы шип входил в проушину плотно при нажатии рукой или несильном ударе киянкой.

Склеивание шипового соединения осуществляют по технологии, уже изученной вами. На склеиваемые поверхности наносят клей, выдерживают на воздухе, пока клей не впитается в поры древесины. Затем детали соединяют и помещают в зажим до полного отвердевания клея (рис. 29).

Рис. 29. Зажим шипового соединения при склеивании

После склеивания изделие крепят на верстаке и производят зачистку поверхностей рубанком или напильником (рис. 30). При строгании шинового соединения рубанок следует передвигать от края к центру бруска, чтобы торцы шипов и проушин не откалывались.

Рис. 30. Крепление и зачистка изделия после склеивания: а — по пласти; б — по кромкам

Вы убедились, насколько трудоемко в изготовлении шиповое соединение. Однако при массовом производстве изделий с высокой точностью, без пригонки, шипы, проушины и гнезда вырезают фрезами на шипорезных станках при движении заготовок по конвейеру.

Практическая работа № 10

Разметка, изготовление и сборка шипового соединения

  1. По рассчитанным вами ранее размерам разметьте шиповое соединение для изготовления рамки.
  2. Выпилите шипы.
  3. Выпилите и выдолбите проушины.
  4. Подгоните стамеской или напильником шипы и проушины до их плотного соединения.
  5. Склейте шиповые соединения и зажмите их в струбцины, проверив равенство диагоналей рамки.
  6. Зачистите выданные учителем склеенные шиповые соединения.

Новые слова и понятия

Разметка, запиливание и выпиливание шипов и проушин, гребенка, вырубание проушин, долбление гнезд, долото, стамеска, подгонка шипа и проушины, пилы: лучковая, ножовка, обушковая, наградка; склеивание, зачистка шипового соединения.

Столярное шиповое соединение (шип-паз)

При создании любой конструкции всегда разрабатывают методы крепления, способные обеспечить надёжность, возможность длительной эксплуатации и аккуратный внешний вид. Для решения этих задач в деревянных изделиях применяют так называемое шиповое соединение. Основным принципом крепления двух деталей является создание в одной детали шипов, а в другой пазов (проушин), в которые они вставляются. Используя столярные инструменты, обрабатывают обе детали с точным соблюдением геометрических размеров. Это обеспечивает надёжное зацепление, особенно если в качестве материала применяется фанера. После этого изделие можно использовать без применения дополнительных скрепляющих элементов. Однако для повышения надёжности применяют столярный клей или дополнительные крепёжные элементы.

Шиповое соединение

Основные сведения

Одним из самых отработанных способов соединения двух деталей считается соединение типа шип–паз. Наибольшее распространение получил такой способ крепежа изделий из древесины. С его помощью скрепляют детали оконных рам, дверных проёмов, различные элементы мебели, стенки деревянных ящиков. Каждый элемент подобных изделий имеет специально изготовленный шип (или несколько штук) или паз (несколько пазов).

Виды основных соединений деталей изготовленных из дерева определены в ГОСТ 9330-76. В этом документе определены следующие характеристики подобного скрепления деревянных деталей:

  • правила сокращённого обозначения (аббревиатура) различных соединений;
  • чертежи с изображением внешнего вида;
  • допустимые размеры каждых элементов;
  • порядок и правила определения размеров каждого элемента;
  • выражения для расчета размеров необходимого режущего инструмента;
  • формула для вычисления прочности собранных элементов;
  • порядок проведения проверки и испытание на прочность.

ГОСТ 9330-76 Основные соединения деталей из древесины и древесных материалов. Типы и размеры

Согласно этому стандарту все соединения подразделяются на следующие категории:

  • угловые (концевое и срединное);
  • ящичное (в основном относится к категории угловых);
  • по кромке;
  • так называемое по длине «на ус».

Для каждой из этих категорий в стандарте утверждена своя аббревиатура (сокращённое обозначение). Эта маркировка состоит из двух заглавных букв кириллицы и одной цифры. Например, УК-2 обозначает, что речь идёт о соединении с двойным открытым сквозным шипом, УК-9 соединение «на ус» со вставным несквозным круглым шипом. Более подробно весь перечень изложен в тексте принятого стандарта.

Элементы шипового соединения

Любой тип сопровождается подробным чертежом. На каждом из них приведена фронтальная и профильная проекции с указанием размеров, формул по вычислению каждого элемента, готовые результаты. Для получения прочного соединения стандартом определены допуски, которые необходимо соблюдать при изготовлении каждого из элементов. Подробно приведены параметры углового шипа (его длина, шаг и затупление). На основании приведенных результатов в госте разработаны рекомендации по выбору необходимого режущего инструмента. Отдельно сделаны ссылки на другие документы (стандарты) определяющие какими средствами необходимо крепить каждое из перечисленных изделий.

Виды шипового соединения

На сегодня разработано большое многообразие таких способов крепежа деревянных деталей. Все виды шиповых соединений классифицируются по следующим признакам:

  • количеству шипов;
  • их форме;
  • глубине проушины (сквозные или нет);

По первому признаку шиповые соединения бывают: одинарные, двойные, многократные. Он определяет количество изготовленных элементов крепежа. Основными формами шипа считаются:

  • прямоугольный (имеет различную длину, шаг и угол при вершине);
  • круглый;
  • треугольный;
  • так называемый «ласточкин хвост» (односторонний или двухсторонний);
  • зубчатый (с различным углом наклона);
  • угловой.

Выбор формы и размеров зависит от применяемого материала и уровня нагрузки, которую должна выдерживать вся конструкция. Большое распространение получило шиповое соединение со множеством прямоугольных шипов. Основным его достоинством считается простота изготовления и возможность применения его для любой древесины.

Шиповое угловое соединение

Разметка и изготовление проушины

Изготовление элементов начинают с выреза паза, в который будет вставляться шип. Во много качество каждого из них зависит от точности разметки и уровня используемого инструмента. Для его изготовления может использоваться фрезер, который позволяет ускорить процесс получения проушины. В домашних мастерских можно изготовить паз своими руками. Последовательность изготовления зависит от типа шипового соединения. Основная последовательность заключается в следующем. Разметка начинается с деления заготовки на три равные части. Далее ручной тонкой ножовкой производят пропилы. Затем при помощи стамески, необходимой ширины удаляют внутреннюю часть пропила, получая пазовый элемент. Окончательную обработку стенок полученного паза производят с помощью наждачной бумаги.

Разметка и изготовление проушины

Разметка и изготовление шипа

Для обеспечения надёжности конструкции изготовление шипа должно начинаться с тщательной разметки. На первом этапе определяют, какого вида будет изготавливаться этот элемент, где он должен находиться. По его месту положения различают: угловое концевое, серединное и ящичное. Кроме этого необходимо определиться – сколько их будет в соединении. Одним из факторов, влияющих на количество, является толщина заготовки. Если деталь имеет толщину, не превышает сорок миллиметров, выбирают соединение с одним шипом. Если ширина находится в интервале от сорока до восьмидесяти миллиметров, изготавливают два или три. Для более толстых заготовок выпиливают тройное или многократное соединение. Опыт профессионалов показывает, что шип должен иметь толщину, равную одной трети от всего размера детали, а длина должна равняться толщине скрепляемых элементов.

Основными этапами изготовления шипа являются:

  • разметка будущего шипа (горизонтальная и вертикальная);
  • подготовка инструмента;
  • выпиливание;
  • зачистка стенок;
  • подгонка.

Разметка и изготовление шипа

Разметка мест необходимых распилов производится с помощью измерительных инструментов в обеих плоскостях. Выбор инструмента для распила зависит от возможностей изготовителя. На деревообрабатывающих предприятиях эту операцию производят на специальных станках. Если планируется изготовить шип своими руками, применяют обыкновенные пилы. Наиболее подходящими считаются: лучковая пила или ножовка. После изготовления шипа производится зачистка его поверхности. Она осуществляется при помощи напильников и наждачной бумаги. Далее вставной шип подгоняют под заготовленный паз. После завершения этой операции производится его окончательная фиксация.

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: