вашего сайта -->

Шиповое соединение (шип-паз): виды, разметка, технология изготовления

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.

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.

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.

Особенности японского столярного соединения

Небывалых высот столярного искусства достигли японские мастера. Используя традиционные техники, комбинируя различные типы соединений, они создают точные и надежные стыки без применения гвоздей и прочего крепежа. Стыковка различных деревянных деталей выполняется исключительно благодаря силе трения.

В основе надежности данных соединений лежит точный срез. Идеально подогнанные линии замков на обеих сопрягаемых деталях позволяют создать соединение с безукоризненной точностью. Сложные конфигурации замков требуют большого опыта, знаний и умения владеть инструментом, но при желании всему этому можно научиться.

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.

Работа стамеской

Стамеску выбирают в зависимости от размеров паза: ее лезвие должно быть уже ширины паза, чтобы можно было вести стамеску точно в границах разметки.

Инструмент нужно держать вертикально. Никогда не ставьте стамеску под углом, иначе можно придавить края. Глухие пазы делают чуть глубже, чем этого требует длина шипа.

После частичного удаления древесины дрелью формирование паза завершают стамеской подходящей ширины.

Так выдалбливают глухой паз стамеской — древесину снимают слой за слоем.

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 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.

Вначале сделайте гнезда

Способ № 1. Простой сверлильный кондуктор для соединений на шкантах

Первые два способа выборки гнезд предусматривают сверление ряда перекрывающихся отверстий и удаление лишнего материала между ними. Отверстия должны быть перпендикулярными кромке доски, и с этой задачей отлично справляются приспособления-кондукторы для сверления отверстий под шканты.

Они особенно удобны при работе с материалом толщиной около 18 мм, для которого подходят втулки распространенного диаметра 6 мм, как раз соответствующего ширине гнезда. (Большинство подобных приспособлений снабжено втулками для сверления отверстий диаметром 6, 8 и 10 мм, а некоторые имеют втулку для отверстий диаметром 12 мм.

) Если сверлильный кондуктор не был укомплектован сверлом, приобретите спиральное сверло по дереву с центральным острием — такое режет чище и не дает сколов на поверхности.

Для ограничения глубины отверстия закрепите на сверле стопорное кольцо или сделайте «флажок» из малярного скотча.

Удерживая стамеску перпендикулярно кромке доски, аккуратно срежьте неровности на стенках гнезда. Если стамеска острая, киянка не понадобится.

Чтобы сделать гнездо, прикрепите приспособление к заготовке, установив его у края размеченного гнезда так, чтобы край отверстия едва касался линий разметки, обозначающих край и стенки гнезда. Просверлите отверстие, предварительно установив необходимую глубину сверления.

Проделайте то же самое у другого края гнезда, как показано вверху слева. Теперь переставьте кондуктор и просверлите между двумя крайними отверстиями еще несколько отверстий. После этого высверлите материал между ними, центрируя сверло на перемычках между ними.

Удалив большую часть лишнего материала, зачистите и выровняйте боковые стенки гнезда стамеской. Используйте стамеску наибольшей ширины, которую позволят размеры гнезда. Если вы предпочитаете прямоугольные гнезда, подрежьте уголки стамеской, ширина которой равна ширине гнезда.

Способ № 2. Тот же принцип, но используется сверлильный станок

Оставленные между отверстиями перемычки нужны для вхождения сверла при удалении остатков лишнего материала.

Если у вас есть сверлильный станок, то для большей производительности и точности используйте его вместо электродрели и сверлильного кондуктора. Вам понадобится упор (хотя бы в виде ровной доски, струбцинами прикрепленной к столику станка), чтобы позиционировать гнездо и обеспечить его параллельность краям заготовки.

Пользуясь угольником, проверьте перпендикулярность столика сверлу. Установите в патрон станка остроконечное спиральное сверло или сверло Форстера, имеющееся у таких сверл центральное острие препятствует уходу сверла с намеченной точки. Отрегулируйте ограничитель глубины сверления в соответствии с глубиной гнезда.

Так же как и при использовании кондуктора, вначале просверлите отверстия у концов будущего гнезда. Затем просверлите между ними ряд отверстий, оставляя перемычки шириной около 3 мм. Закончив сверление, подровняйте стенки и уголки гнезда стамеской.

Способ № 3. Использование погружного фрезера

Эта техника предполагает фрезерование гнезда с увеличением глубины на б мм за каждый проход.

Кроме погружного фрезера потребуются острая фреза (мы рекомендуем спиральную фрезу с восходящей спиралью), а также боковой упор или специальное приспособление, удерживающее фрезу в пределах линий разметки.

Можно контролировать начальную и конечную точки фрезеруемого гнезда на глаз или прикрепить к заготовке бруски- упоры, ограничивающие продольный ход фрезера.

Самодельное или фабричное приспособление для фрезерования гнезд, подобное показанному на рисунке вверху, станет универсальным дополнением к любой мастерской. Верхняя пластина из прозрачного оргстекла позволяет легко совмещать центровочные линии приспособления с разметкой на заготовке.

Длина и ширина щелевого отверстия приспособления должны быть несколько больше размеров гнезда с учетом разницы диаметров фрезы и копировальной втулки, перемещающейся в щелевом отверстии. Дополнительные затраты на покупку готового приспособления компенсируются его быстрой установкой и гибкой на стройкой размеров гнезда.

Примерами таких приспособлений могут служить модели Mortise Pal и Leigh Super FMT. Приспособление Mortise Pal имеет встроенный зажим и поставляется с шестью шаблонами для фрезерования гнезд разной ширины и длины (дополнительные шаблоны можно приобрести отдельно). Настольное приспособление Leigh Super FMT (www.leighjigs.com) позволяет фрезеровать за одну установку и гнездо, и шип.

В комплект входят направляющие и фрезы для шипов и гнезд пяти различных размеров. Дополнительные направляющие приобретаются отдельно.

КРОМКА ЗАГОТОВКИ. При обработке узких заготовок, таких как эта стойка, прижмите струбциной вспомогательный обрезок бруска для устойчивости фрезера. ТОРЕЦ ЗАГОТОВКИ. Несложное приспособление создает широкую и устойчивую опорную поверхность для фрезера при выборке гнезд в торцах заготовок.

Способ № 4. Сверление квадратных отверстий — это просто

Конечно, с технической точки зрения на долбежном станке выполняется не сверление, а долбление квадратных отверстий. Прямоугольное гнездо выдалбливается вокруг круглого отверстия одновременно со сверлением последнего, для чего используется специальное шнековое сверло, расположенное внутри полого резца-долота (нежнее фото слева).

Читайте также:  Антисептик для дерева своими руками: виды, приготовление

Этот способ выборки гнезд является быстрым, но также и наиболее затратным. Настольные долбежные станки, перекрывающие практически все ваши потребности по выборке гнезд, стоят примерно S225-500, стоимость напольных моделей начинается от $900.

(Имейте в виду, что некоторые специализированные станки не укомплектованы резцами и сверлами, стоимость которых составляет $ 1 0-30 за штуку, а цена набора из четырех штук — от $40.)

  • Сверло имеет глубокие канавки, быстро отводящие стружку, а внешний квадратный резец-долото формирует чистые стенки гнезда.
  • Длинный рычаг долбежного станка создает усилие, необходимое для погружения резца в заготовку.
  • Настроив долбежный станок, вы сумеете выбрать такое гнездо меньше чем за минуту.

Вот как работает долбежный станок. Вначале установите в станок резец-долото со сверлом. Отрегулируйте ограничитель глубины в соответствии с глубиной гнезда. Выровняйте упор параллельно резцу так, чтобы последний находился точно между линиями разметки.

Сформируйте сначала концы гнезда, а затем удалите материал между ними, проделывая перекрывающиеся отверстия.

Если вам нравится этот способ, но вы не готовы к покупке специализированного станка, подумайте о приобретении долбежного приспособления-насадки для вашего сверлильного станка. Подобные приспособления относительно недороги ($65-125).

Насадка устанавливается на пиноль станка (фото внизу) и работает точно так же, как и долбежный станок. Недостаток ее заключается в том, что вы не сможете использовать станок для обычного сверления, пока не снимете приспособление.

Всего за 20 минут можно превратить сверлильный станок в долбежный, установив на пиноль приспособление-насадку.

Чем и как подгоняют шипы и проушины

Как сделать шип так, чтобы такое соединение было качественным и служило долго. Появление шипа считается одним из ключевых моментов в истории развития столярного ремесла. Говорят, что настоящий мастер должен уметь изготавливать такие соединения.

Называйте их, если хотите, мерилом уровня столярного мастерства.

Как сделать шип правильно и аккуратно подогнанным к проушинам, сквозные шипы, усиленные нагелями, будут наглядным свидетельством качества изделия, которое недостижимо при использовании шурупов или ламелей, экономящих время.

Как следует из названия, такое соединение состоит из шипа, проходящего сквозь отверстие (проушину) смежной детали, и часто шип делают слегка выступающим с другой стороны. Если вы готовы освоить изготовление таких соединений, попробуйте использовать их вместо ламелей.

Подгонка

Если шип не входит в паз, значит, измерения были выполнены не совсем точно. Если паз слишком узкий, его можно расширить, дополнительно обработав стамеской. Но действовать надо очень аккуратно. Если убрать больше, чем нужно, деталь придется менять.

Сухая подгонка

Сначала для пробы шип и паз соединяют без клея. В обе детали вносят изменения до тех пор, пока в местах стыковки они не будут плотно примыкать друг к другу. Чем плотнее, точнее стыковка деталей, тем лучше их схватит клей.

При соединении в первую очередь надо обратить внимание на то, чтобы детали образовывали прямой угол. Если вставить шип под углом, то можно примять внешний край паза. Чтобы шип лучше вставлялся в паз, углы в торце нужно немного скосить. Но для сквозного шипа не стоит делать слишком большую фаску, иначе соединение с внешней стороны паза будет выглядеть неаккуратно.

Только когда вы убедитесь, что шип и паз подходят друг к другу, на все стыкующиеся участки равномерно нанесите клей. После соединения деталей излишек клея, выступивший наружу, следует сразу же убрать с поверхности влажной тряпочкой.

Острой стамеской скашивают торцевые края, чтобы шип легче входил в паз.

Как правильно сделать соединение шип — паз?

Принцип соединения и его разновидности

По конструктивному исполнению все соединения шип — паз делают по одному принципу: на одной детали делают выступ, а на второй – углубление. По конфигурации и размерам они в точности совпадают.

При плотном сочленении этих двух деталей получается прочный технологический узел.

При строительстве домов такое соединение препятствует сдвигу одной части конструкции относительно другой; при изготовлении мебели оно значительно увеличивает площадь, на которую наносят клей, тем самым обеспечивая дополнительную прочность изделия.

По геометрической форме выступа и углубления такие стыковки делят на два основных вида:

  • прямоугольного сечения (иногда со скругленными ребрами шипов и пазов);
  • в виде трапеции (еще ее называют «ласточкин хвост»).

  Резьбонарезной инструмент для труб – ручной и электрический

По количеству шипов и углублений, которые необходимо сделать для одного сочленения деталей, эти соединения подразделяют на:

  • одношиповые;
  • многошиповые.

Важно! Независимо от количества и геометрической формы выступов и углублений их необходимо делать только параллельно волокнам древесины.

Пазы можно сделать везде

При пазовом соединении конец одной детали входит в мелкий паз, выпиленный поперек волокон другой. Это соединение является улучшенным вариантом простого соединения встык. Заплечики паза обеспечивают приличную прочность. Фактически такое соединение невозможно сломать, например, нажав на полку.

Если оно подогнано плотно, то хорошо выдерживает косую нагрузку, когда сила направлена по диагонали поперёк корпуса. Установка задних стенок в шкафчики или комоды и донышек в выдвижные ящики дополнительно усиливает всю конструкцию.

Наконец, паз облегчает сборку, определяя положение частей и удерживая их от проскальзывания.

Используя всего два типа соединений в паз, можно сделать почти любую корпусную деталь. Основное соединение, где в паз входит полная толщина смежной детали, позволяет собрать книжные шкафы, комоды для игрушек, навесные полки или любые другие корпуса, в которых боковые стенки выходят за смежные детали (рис. 1).

Рис. 1

. Основное соединение в паз.Рис. 2 . Модифицированное соединение паз/шип.

Если такие «проходные» углы не годятся или неприглядны, используйте модифицированное соединение (рис. 2), которое называется паз/шип.

Область применения

Соединение шип — паз нашло применение во многих сферах нашей повседневной жизни. Например, при обустройстве полов помещений по такому принципу стыкуют такие привычные всем покрытия, как ламинат, паркет, паркетная доска, обычная половая доска, плиты из ДСП, ДВП или МДФ.

Дерево, как один из самых экологически безопасных материалов, применяют для изготовления самой различной мебели (от простой кухонной табуретки до дизайнерского гарнитура для гостиной или столовой), рулонных пластинчатых штор, жалюзи и многого другого. И все эти изделия в основном изготавливают с применением соединения шип — паз.

При строительстве деревянных каркасных построек, домов из бруса, при обустройстве балочно-стропильной конструкции потолка и крыши также не обойтись без обустройства выступов и углублений.

Соединение бруса

Шип — паз в соединении бруса применяют как для обустройства угловых конструкций из дерева, так и для продольного совмещения отдельных кусков.

В зависимости от размеров сечения и предполагаемых нагрузок выбирают геометрию и количество выступов и проушин. Например, при строительстве деревянных домов в основном используют одношиповое соединение.

А для увеличения длины брусков небольшого сечения с использованием клея применяют многошиповой способ.

Творчество без границ

Фрезерное оборудование незаменимо при обработке древесины. С его помощью можно превратить деревянную заготовку в изящное декоративное изделие. Это оборудование чаще всего используют профессионалы, но и любители с опытом тоже смогут его освоить.

Использование механизмов — задача не из лёгких, поэтому прежде чем приступить к работе с их применением, необходимо обеспечить себе комфорт и безопасность. Очень важна организация рабочего места.

Домашний мастер должен помнить о том, что во время работы есть вероятность повреждения не только фрезы или механического устройства, но и здоровья.

  Технология как обложить буржуйку кирпичом

Деревообработка — это не только работа за станком, но и подготовка рабочего места, планирование последовательности выполняемых работ.

Прежде чем начать фрезерование, нужно подобрать подходящий тип фрезы для конкретной задачи, с учётом её формы и размера.

Следует подобрать скорость работы машины и глубину резки и не забывать о том, что обрабатываемый материал необходимо надёжно прикрепить к столу.

В зависимости от конкретного типа фрезерного устройства правила их использования во многих аспектах разные. На сегодняшний день широко используются вертикально-фрезерные машины, в которых шпинделя расположены над рабочим столом.

Они отлично зарекомендовали себя при такой операции, как фрезерование по дереву при обработке краёв полок и круглых столешниц, изготовлении паза, выполнении соединения деревянных деталей.

При обработке круглых конструкций незаменимым дополнением является специальный циркуль с опорной пластиной, который обеспечивает точность обработки.

Работая с фрезером, необходимо научиться вести его спокойно, плавными движениями. Ключевым моментом является правильное и безопасное перемещение обрабатываемого материала. Нельзя это делать слишком медленно, поскольку на древесине могут появиться пятна от ожогов, что может привести к повреждению материала.

Сколы появляются при выполнении фрезерных работ по дереву против направления волокон древесины. За один проход надо выполнять фрезерование на глубину до 8 мм, некоторые модели дают возможность настройки с точностью до 0,1 мм. Глубокие пазы и четверти нужно фрезеровать в несколько проходов.

Соединение досок

Практически всем владельцам загородной недвижимости давно полюбился такой материал, как вагонка, в результате использования которого получают абсолютно ровную вертикальную поверхность. Шип — паз соединение досок применяют для обустройства полов, внутренней отделки дома, а также и для внешней обшивки строения (естественно с антисептическим покрытием).

Выступы плотно фиксируют в углублениях соседних досок, что препятствует их смещению относительно друг друга. При обустройстве полов плотное соединение шпунтованных досок между собой препятствует их смещению в вертикальной плоскости (пол получается ровным) и значительно увеличивает теплосберегающие свойства покрытия (щелей между досками просто нет).

Использование ручного электрического фрезера

Обустройство соединений шип — паз фрезером минимизирует трудозатраты и значительно сокращает время на производство столярных работ.

Конечно, этот полезный инструмент не поможет при строительстве дома, например, из бруса с сечением 150 х 150 мм, так как фрез такого размера для ручного фрезера нет, да и мощности этого агрегата будет недостаточно для их установки.

А вот если вы захотите самостоятельно построить мебель, небольшие оконные рамы или дверные коробки, то такой инструмент просто необходим.

В зависимости от размера соединяемых деталей и геометрической конфигурации соединения приобретаете нужную фрезу, а может быть, и две (одну – для пропила паза, другую – для изготовления шипа). Регулировочные приспособления фрезерного инструмента, а также направляющие подшипники (обычно входящие в комплект таких фрез) помогут создать выступы и углубления, точно совпадающие по размерам и форме.

Фрезерный станок из дрели своими руками

Учитывая тот факт, что серийный фрезерный станок относится к дорогостоящему оборудованию, вопрос о том, как сделать небольшой фрезер из дрели, является очень актуальным. Такой станок, используемый в комплекте с фрезами по дереву, устанавливаемыми на дрель, является незаменимым при строительстве и ремонте загородного дома, а также при выполнении многих других работ.

Самодельный станок из дрели

Приступая к изготовлению самодельного фрезера, необходимо в первую очередь сделать для него стол, который должен быть устойчивым и надежным. Для этого часто используют фанеру, толщина которой не должна быть меньше 12 мм. Опорные элементы можно выполнить из четырех деревянных брусков.

Читайте также:  Пошаговая регистрация в лес ЕГАИС – как зарегистрировать договор, ИП и юр. лицо

Важной частью такого самодельного устройства является площадка-ограничитель, задача которой состоит в том, чтобы обеспечить правильное положение фрезы по отношению к обрабатываемой поверхности. Изготовить такую площадку можно из листа ДСП или толстой фанеры, вырезав кусок требуемого размера и закруглив его углы.

В центре площадки-ограничителя высверливается отверстие, которое необходимо для выхода фрезы по дереву.

  3D фрезеровка металла. Услуги станков с чпу по металлу

Устройство механизмов вертикального перемещения и закрепления дрели

Сама дрель при помощи хомутов фиксируется на стойке, которую изготавливают из ДСП. Длина такой стойки должна примерно соответствовать длине самой дрели, а ее ширина быть достаточной для того, чтобы разместить на ней электроинструмент и крепежные элементы. Стойка и площадка-ограничитель соединяются между собой строго под углом 90°.

Фиксируя дрель на стойке при помощи хомутов, следует размещать ее так, чтобы вставленная в ее патрон фреза выходила за пределы поверхности площадки-основания на требуемую величину.

Чтобы увеличить прочность полученной конструкции, можно дополнительно укрепить ее при помощи куска ДСП, соединяемого саморезами со стойкой и площадкой-ограничителем.

Самодельный координатный стол для станка

Используя обычную дрель, можно изготовить еще более функциональный и удобный в использовании фрезерный станок, если установить электроинструмент на самодельную станину, оснащенную стойкой с простейшим микролифтом. Сделать такой станок также можно из древесины, кроме ходового винта, по которому будет перемещаться микролифт с закрепленным на нем инструментом.

И в заключение небольшое видео о работе самодельного фрезера, изготовленного из дрели в условиях домашней мастеркой.

Инструменты и приспособления для самостоятельного изготовления

Если вам необходимо изготовить какое-то штучное деревянное изделие, то экономически невыгодно приобретать дорогостоящий электрический фрезер. Скорее всего, у каждого в хозяйстве найдется необходимый набор инструментов, а если и придется докупить, то совсем немного.

К тому же дополнительно приобретенные приспособления в дальнейшем могут пригодиться для производства мелких ремонтных работ (например, починки деревянной мебели).

Для того чтобы изготовить соединение шип — паз своими руками с применением только обычного ручного инструмента, вам понадобятся:

  • ножовка по дереву (с мелкими зубцами);
  • столярный рейсмус (специальное приспособление для нанесения разметки) или обычный строительный угольник;
  • линейка и карандаш;
  • стамеска по дереву.

Самостоятельное изготовление углового соединения

В качестве примера рассмотрим, как сделать соединение шип — паз двух брусков одинакового сечения под прямым углом с помощью подручных инструментов. Допустим, вам надо соединить бруски размерами 60 х 60 мм (они вполне могут подойти для изготовления оконных рам летнего домика).

Толщина выступа при одношиповом соединении (в соответствии с рекомендациями справочников по столярным работам) должна составлять ⅓÷⅜ от толщины бруска (в вашем случае она составит 20 мм). Длина шипа будет равняться толщине бруска (60 мм). Размеры выемки должны соответствовать размерам шипа, с таким расчетом, чтобы он с усилием входил в проушину.

Внимание! Шипы необходимо обустраивать на вертикальных деталях деревянной конструкции, а пазы – на горизонтальных.

Алгоритм выполнения работ довольно прост:

  • Сначала выполняем разметку будущих выступов и проушин. Если отнесетесь к этому процессу без должного внимания, то изготовленные шипы и пазы могут не совпасть друг с другом по размерам или взаиморасположению. Также есть опасность, что они будут входить друг в друга неплотно. Все это значительно снизит прочность и надежность соединения.
  • С помощью рейсмуса (или угольника) на расстоянии 60 мм от торца наносим линию на все четыре стороны обоих брусков.
  • Затем на двух противоположных сторонах и на торце чертим две параллельные линии на расстоянии 20 мм друг от друга.
  • По линиям разметки ножовкой делаем пропилы торца до поперечной черты, то есть на глубину 60 мм.

На заметку! Чтобы толщина пропила (приблизительно равна величине разводки зубьев режущего полотна ножовки) не повлияла на точность изготовления соединения, устанавливаем лезвие пилы с внешней стороны (при обустройстве шипа) или с внутренней (при изготовлении паза).

  • На торце бруска с выступом отпиливаем наружные куски древесины.
  • Стамеской аккуратно выдалбливаем внутреннюю часть углубления.
  • Вставляем шип в паз и проверяем изготовленное соединение. При необходимости удаляем выступающие дефекты стамеской.

Самодельное приспособление для выборки пазов

Хотя приспособление и выглядит сложным, его достаточно легко сделать (рис. 10). Выпилите заготовки в размер, а затем аккуратно прострогайте плоскости и кромки.

Потом в неподвижной планке для неподвижной линейки несколькими запилами на циркулярке выберите паз. Затем, чтобы обеспечить плотную подгонку и прямоугольные края, острой стамеской подрежьте его заплечики.

Соединение вполдерева на регулируемой линейке сделано так, чтобы её верхняя поверхность была в одной плоскости с неподвижной линейкой.

Все щели в планках и линейках отфрезеруйте с помощью линейки, прижатой к основанию фрезера (рис. 8). Сначала, выпуская фрезу приблизительно на 3 мм в каждом проходе, за несколько проходов отфрезеруйте узкие сквозные щели. Затем отфрезеруйте карманы для головок винтов и Т-образных гаек.

В качестве струбцин использованы маленькие прижимы. Прижимной подушкой служит Т-образная гайка на конце винта. Контргайка не даёт подушке ослабнуть, когда она прижимает обрабатываемую деталь. В регулируемой планке пазы выберите так, чтобы прижимы могли спрятаться за её ребро. Рис. 10

. Приспособление для выборки пазов.

Здравствуйте! В принципе можно поставить фрезу в дрель, если речь идет о фрезе ручного фрезера. Но эффект будет не очень. Я пробовал ставить и обрабатывать в ручную, качество конечно желало лучшего. Да и еще патрон постоянно расслаблялся и фреза вылетала.

Сделал специальный стол, поставил новый патрон. Качество конечно улучшилось, но скорость обработки маленькая и глубину обработки тяжело регулировать.

В общем поставить можно, но будут одни неудобства и у дрели оборот маленькие, не для фрезеровки, и мотор может сгореть!

Если вопрос только в том что можно или нет!, то безусловно можно приспособить фрезу на дрель и можно фрезировать ей, только вот какой будет результат — вот это совсем другой вопрос.

  • Во первых оборотов дрели маловато, для чистого реза фрезы, выборка будет рваной и некрасивой — придётся дополнительно обрабатывать всё наждачной бумагой, а возможно и вообще не будет ровной поверхности, так как из-за недостатка оборотов будут вырваны древесные волокна!
  • Во вторых чтоб работать дрелью с насаженной фрезой, нужно будет сконструировать приспособление держатель, ведь работающая фреза будет постоянно вырываться с места обработки и удержать её усилием рук будет очень проблематично!
  • В третьих если это большая фигурная фреза со значительным диаметром то работа с такой фрезой вообще не возможна, а более даже опасна!
  • Вообщем вывод такой, если какие то грубые работы, вроде выборки или пазы к примеру под замок или внутренние детали, то вполне можно справится с этой работой дрелью с фрезой!

Шиповое соединение в проушину технология изготовления своими руками

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.

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:

  Как торцевать доску на циркулярке

  • 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.

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.

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.

Читайте также:  Обжиг дерева газовой горелкой в домашних условиях

Окончательную обработку стенок полученного паза производят с помощью наждачной бумаги.

Двойной шип

Для соединения особенно широких деталей используют двойной шип, который, с одной стороны, обеспечивает соединению необходимую стабильность, с другой — меньше, чем шип в полную ширину, ослабляет боковую деталь.

Для такого соединения вырезают сначала один шип на всю ширину детали. Затем делят его на три части и лучковой пилой удаляют среднюю часть. Только после этого в соседней детали намечают контуры пазов.

Выполняют их, как обычно, — дрелью и стамеской.

Двойной шип придает устойчивость конструкции и делает соединение особенно надежным. В соседней детали вырезают два паза.

Удалить «лишнюю» древесину между шипами лобзиком или лучковой пилой. Вертикальные пропилы должны быть строго параллельны.

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 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.

Плоские и трапециевидные шипы имеют боковые грани, называемые щечками; срезанные торцовые части бруска, образующие шипы, называются заплечиками, торцовая часть самого шипа называется торцом. Длина шипа — это расстояние от заплечиков до его торца; толщина шипа — размер между заплечиками или щечками; ширина шипа — поперечный размер щечки.

Боковые стенки проушины также называются щечками (рис. 17, а).

Толщину шипа в угловых соединениях обычно принимают из расчета: для одношиповых соединений — от 1/3 до 3/7 толщины бруска, для двухшиповых — от 1/5 до 2/9, для трехшиповых — обычно 1/7 толщины бруска.

Ширина проушин должна быть такой, чтобы шипы с небольшим усилием входили в проушины.

Заплечики должны быть одинаковыми и равняться 2/7—1/3 одинарного шипа и 1/6—1/5 толщины бруска двойного шипа.

Гнездо для глухого шипа должно быть на 2—3мм больше длины шипа. Это необходимо для подготовки соединения и для стекания туда излишков клея. Шипы выполняют у горизонтальных брусков, проушины — у вертикальных. Кроме того, в зависимости от толщины и длины деталей применяют и вставные шипы цилиндрической или прямоугольной формы толщиной 8—15мм и длиной 60—120мм.

Шиповую вязку следует выполнять так, чтобы шипы и проушины соединялись с соответствующей плотностью без дополнительной подчистки стамеской. Толщина шипа должна быть такой, чтобы он с небольшим усилием входил в проушину.

Но чрезмерно толстый шип только расколет деталь. Когда шип тоньше проушины или гнезда, то соединение получается слабое.

Иногда такой шип обматывают тонкой прочной бумагой или бинтом на клею, что увеличивает прочность соединения.

Шиповые соединения выполняют в такой последовательности.

Точно по размеру строгают бруски квадратной или прямоугольной формы. Все стороны брусков проверяют угольником. Затем размечают шипы: при помощи гребенки проводят риски на двух противоположных сторонах бруска (рис. 17, г).

Для разметки шипов можно использовать и рейсмус. Он более универсален. Но гребенка более производительна и удобна — с ней риски проводят за один раз, а брусочки рейсмуса приходится переставлять для каждой риски отдельно.

Расположение шипов и пазов должно быть равномерным по всей ширине деталей. Крайние шипы могут быть чуть шире или уже, но все остальные шипы и пазы должны быть одинаковыми.

Поскольку длину шипа берут равной толщине бруска, то, кроме продольных, надо провести еще и горизонтальные (поперечные) риски по угольнику, ограничивая эту длину.

На брусках с проушинами также проводят риски, ограничивая их высоту, которая должна равняться ширине шипа. Участки, которые предстоит удалить, помечают штриховкой, чтобы вести пилу в пределах ненужного фрагмента древесины и ничего не перепутать при работе стамеской.

После разметки пласти следует перенести контуры шипов и пазов на торцевую сторону доски. В зависимости от вида древесины может оказаться полезным или даже необходимым забеливание торцевой стороны доски мелом: на белом фоне разметка будет виднее.

Для разметки шипов, особенно «ласточкина хвоста», очень удобно применять специальные шаблоны, вырезанные, например, из жести (рис. 18).

Размеченные заготовки закрепляют в верстаке таким образом, чтобы параллельные линии реза были вертикальными, и приступают к запиловке шипов и проушин. Чистота распила зависит от пилы. Она должна быть острой, с мелкими, одинаково разведенными зубьями.

При этом полотно пилы должно находиться сбоку от риски, линия которой остается нетронутой. Во время запиливания шипов пила должна идти с их наружной стороны, а у проушины — с внутренней (рис. 17, д). После пропиливания остается темная полоса пропила (рис.

17, е).

Вначале делают запил, то есть углубляют полотно пилы на 2—3мм в толщину древесины. Для этого полотно пилы ставят сбоку от риски и прижимают к ней ноготь большого пальца левой руки. Пилу сначала ведут на себя, делая запил, при котором зубья пилы слегка врезаются в дерево (рис. 17, ж).

Затем пилу короткими движениями ведут вперед, постепенно углубляя ее в древесину на 2—3мм. По мере углубления инструмента пиление выполняют на полный размах. Пилить следует без нажима на пилу, иначе она уклоняется от своего направления (особенно лучковая).

Правильный распил без перекоса должен быть с обеих сторон шипа или проушины.

Выполнив все пропилы, у шиповых деталей спиливают щечки (рис. 17, з), при этом линия пропила должна быть перпендикулярна пласти или со скосом вовнутрь, а не наоборот.

У двойных шипов древесину выдалбливают в середине между двумя шипами, у тройных — два раза между тремя шипами. У проушинных деталей выполняют только долбление. Долбить древесину следует по рискам у гнезд и по линиям пропила у шипов и проушин.

Для сквозных гнезд разметку наносят с обеих сторон детали, для глухих — с одной.

Обработку пазов стамеской начинайте, не затрагивая торца детали: так вы избежите ее расщепления. Кроме того, мягкое дерево при обработке стамеской может расколоться в том месте, где проходят годичные кольца. Чтобы этого избежать, надо сделать дополнительно несколько пропилов. В этом случае если дерево и расколется, то между двумя соседними пропилами, а не на всю ширину паза.

Деталь должна быть хорошо закреплена, а под нее кладут деревянную подкладку, чтобы не портить верстак. Долото или стамеску следует подобрать такой ширины, чтобы она была на несколько миллиметров уже паза или гнезда.

Долбление выполняют за два приема. Сначала инструмент ставят так, чтобы лезвие отстояло от линии разметки на 2—3мм и не срезало ее. Фаску обращают внутрь гнезда, а инструмент держат вертикально, чтобы древесина не смялась.

Более точно направлять стамеску может помочь еще одна доска, закрепленная поверх детали так, что ее край проходит по линии разметки. Легкими ударами киянки долото углубляют в древесину. Слегка покачивая инструмент, выбрасывают часть стружки и продолжают работу.

Чтобы подрубленная древесина легче вынималась и не ломался инструмент, стружку снимают толщиной не более 5мм.

При долблении сквозных гнезд выбирают часть древесины до половины толщины заготовки, затем ее переворачивают, снова закрепляют и приступают к долблению с обратной стороны. Такой способ позволяет избежать растрескивания доски, а также неточностей в обработке пазов.

После сквозного прохода приступают к подрезке оставшейся древесины. Стамеска при этом должна быть очень острой. Ставят ее по риске и срезают излишки древесины, одновременно зачищая все шероховатости.

Вышеописанную методику можно немного изменить. Вначале по краям будущей проушины сверлят два отверстия диаметром чуть меньше толщины шипа или высверливают массив древесины по всей площади гнезда. Затем стамеской выбирают и вычищают всю проушину.

При сверлении древесины центр отверстия желательно наколоть шилом; ось вращения сверла должна совпадать с осью отверстия. Чтобы избежать образования сколов или отщепов, под деталь необходимо подложить обрезок доски, а в конце сверления ослабить нажим на сверло. При изготовлении нескольких одинаковых деталей, имеющих сквозные отверстия, целесообразно сверлить детали, сложенные в пачку.

Готовые детали сначала соединяют без клея, отмечают нестыковки и подчищают до тех пор, пока они не станут плотно примыкать друг к другу. Чем точнее стыковка деталей, тем лучше их схватит клей.

В первую очередь надо обратить внимание на прямоугольность соединения. Если вставить шип под углом, то можно примять внешний край паза. Чтобы шип лучше вставлялся в паз, углы в торце можно немного скосить.

Но для сквозного шипа не стоит делать слишком большую фаску, иначе соединение с внешней стороны будет выглядеть неаккуратно.

После исправления всех недочетов соединение можно собрать окончательно или склеить.

Сэкономить много времени при изготовлении прямых и клиновидных шипов и пазов под них поможет фрезер с пазовой или специальной фрезой и гребнеобразный металлический шаблон (рис. 19).

Паз получается за один проход фрезы и к тому же намного точнее, чем паз, изготовленный обычной пилой и долотом.

Тем не менее рекомендуется проверить выбранные параметры на ненужной доске, прежде чем переходить к обработке деталей.

Шипы обоих видов вырезают фрезером на соединяемых деталях за один прием. В гребенчатом шаблоне их закрепляют так, чтобы кромки были взаимно смещены в обе стороны на ширину шипа.

При формировании прямых шипов обе доски закрепляют параллельно и вертикально, а клиновидных шипов — одну доску вертикально, вторую — под прямым углом к ней.

Направление работы по гребенчатому шаблону — слева направо.

Направляющий ролик не дает фрезерной машинке выйти из колеи. При этом фреза самостоятельно держит дистанцию, не касаясь краев шаблона. Распределение шипов и пазов в таком соединении зависит от размеров используемой фрезы.

Далее

Ссылка на основную публикацию