Шиповое соединение — 4 способа изготовления своими руками
Зная, как сделать шип-паз ручным фрезером, можно даже в домашних условиях изготавливать не только красивую, но и надежную мебель, но и различные конструкции из древесины, характеризующиеся отличной несущей способностью. По системе «шип-паз» соединяются не только элементы различной мебели (столов, стульев и полок), но и каркасы малоэтажных домов, испытывающие в процессе эксплуатации значительные нагрузки.
Выполненное ручным фрезером соединение шип-паз
Для того чтобы ручным фрезером сделать шип на деревянном брусе, необходимо обеспечить несколько условий:
- надежно зафиксировать заготовку и правильно сориентировать ее по отношению к направляющей подошве фрезера;
- выставить высоту рабочей части фрезы таким образом, чтобы инструмент снимал с поверхности обрабатываемой заготовки слой материала требуемой толщины.
Даже используя при выполнении такой обработки простейшее шипорезное приспособление для фрезера, можно не только повысить ее производительность и качество результата, но и сделать технологический процесс более безопасным. Особенно актуально использование такого приспособления, которое можно изготовить и своими руками, в тех случаях, когда мебель производят не в единичных экземплярах, а сериями (при этом мастеру приходится выполнять большое количество подобных операций как с однотипными, так и с имеющими различные формы и размеры деревянными деталями).
Использование приспособлений позволят ускорить процесс изготовления фрезером столярных соединений
Используемые инструменты
Выборка материала в данном случае проводится на поверхности брусьев и досок сбоку. Главное, чтобы у предполагаемого соединения выдерживались размеры с точки зрения геометрии.
Чтобы закончить процесс при помощи фрезера, допускается применять инструменты, снабжённые хвостовиками с диаметром 8, либо 12 миллиметров. Так называемая пазовая фреза станет универсальным вариантом при выполнении работ любого вида. Устройство снабжается режущей частью, у которой основной принцип работы описывается таким образом:
- Поверхность сбоку участвует в формировании сторон сбоку у шипа, стеновой части пазов.
- Сторона с торцевой частью применяется при обработке дна. После этого необходимый слой материала снимается с основания шипа.
Результат – одновременное формирование на поверхности по бокам и шипов, и пазов. Для размеров допускается индивидуальная регулировка, и у владельца достаточно широкие возможности в этом смысле.
Иногда для пазов и шипов выбирают не форму прямоугольника, а вид так называемого «ласточкиного хвоста». Этот вариант актуален, если к надёжности соединения предъявляются повышенные требования. Соответственно, используемая фреза тоже называется «ласточкин хвост» в этом случае. Такая работа без проблем выполняется ручными инструментами, если возникает необходимость.
Т-образное (тавровое) соединение
Тавровое соединение внахлестку – это еще одна вариация запила вполдерева, которое широко используют при создании рамных конструкций. В этом случае конец одной детали примыкает к середине второй. На первой вырезают фальц (по аналогичной схеме, как в угловом соединении), а на второй посадочный паз. Ниже предложена одна из схем его создания такого паза вручную.
Сделайте разметку на лицевой стороне, ориентируясь на ширину ответной детали.
Используя рейсмус и угольник, нанесите разметку на кромках.
Сделайте пропилы в отходной части. Они облегчат последующую выборку стамеской.
Широкой столярной стамеской снимите отход. Снимайте послойно, двигаясь от центра к краям.
Выполните зачистку паза. Грань и заплечики должны быть идеально ровными и сходиться строго под прямым углом. Это обеспечит максимально плотное прилегание деталей.
Изготовление приспособления для выборки шипа
Когда детали обрабатываются вручную, сам фрезер не имеет дополнительной пространственной фиксации. А ведь от этого зависит общий результат работы, точность самого соединения в дальнейшем.
Чтобы собрать простейшую конструкцию, способную справиться с задачей, нужно будет использовать:
- Несколько направляющих, которые остаются неподвижными. Они должны быть боковыми и верхними или нижними.
- Длина у выборки регулируется за счёт использования соответствующей подвижной планки.
Для изготовления применяется следующая последовательность действий:
- Берётся фанерный лист, с одного края которого монтируют боковые элементы в вертикальной плоскости. По центру материала необходимо создать соответствующие вырезы.
- Боковые стороны снабжаются направляющими. По ним подошва ручного фреза перемещается в дальнейшем.
- Боковые планки фиксируются на верхних направляющих. Тогда у хода рабочего фрезера, связанного с этими деталями, появляются ограничения.
- Фанерный лист, ставший основанием для установки, служит и поверхностью для установки подвижного элемента. Тогда величину вылета края для будущей заготовки проще контролировать при любых обстоятельствах. Фиксацию обеспечивают обычными винтами, другими видами фиксирующих приспособлений.
Изготовление планок с пазами в домашних условиях
Нередко приходится мастерить дома мебель или делать ремонт, обходясь самыми простыми методами и тем, что под рукой.
Если возникла необходимость проделать паз в доске своими руками, запаситесь терпением и нужными инструментами:
- Циркулярная пила. Наиболее практичный инструмент, но есть она, к сожалению, не у всех.
- Обычная ножовка для дерева. Работать ею придется дольше, зато уж эту принадлежность можно найти в каждом доме.
- Электрическая дрель. Она тоже довольно доступна, но перед тем, как сделать паз в доске дрелью, желательно потренироваться на ненужном бруске, отрабатывая навык.
Изготовление паза дисковой пилой
Производство паза дисковой пилой.
В качестве материала оптимальны деревянная доска, бруски и тому подобное. Цена на исходное сырье минимальная, в крайнем случае, используется то, что найдется в хозяйстве. Наиболее удачное решение – концевое соединение сквозной, одинарной открытой прямой.
Стык получится прочным и надежным:
- Рекомендуется выполнять шипы с толщиной ¼ от толщины планки и паз такого же размера.
- Высота и длина паза должны соответствовать размерам планки.
- Приготовьте карандаш и линейку для разметки.
- Определитесь с координатами пропила и отметьте его.
- Пропил должен выполняться по линии внутри той стороны, которая будет затем отделена.
- Для циркулярной пилы инструкция рекомендует ширину полотна в 2-4 мм.
- Пропиливание посередине отмеченной линии снимает 1-2 мм лишних, так как на каждой планке проделывается по две борозды.
Обратите внимание! Чтобы заготовка не была испорчена, выполняйте пропилы по внутренним сторонам расчерченных линий. При этом делается визуальная поправка на толщину полотна.
- Если вам нужно соединить две запчасти под углом в 90º, разрежьте заготовки под 45º на концах.
- Для концевого сквозного открытого на ус соединения (одинарного прямого) отметьте места пропилов на косых срезах планок.
- Перед тем как с доски снять паз, еще раз проверьте правильность пропила со всех сторон.
- Под угловое одинарное несквозное в проушину соединение вместо паза делается проушина. В данном случае ширину шипа оставляют неизменной, а длина составит 0,3-0,8 ширины присоединяемой доски.
- Так как циркулярка закругляет края проушины, оставляя неизменной форму шипа, желательно доработать углы, обточив их рашпилем.
Паз при помощи дрели
На фото — выемка паза дрелью.
Метод довольно трудоемкий, но его можно назвать альтернативой выше описанному. Если вам не удалось достать ручной фрезер, подготовьте дрель и стамеску, линейку и карандаш.
- Подберите сверло с диаметром, соответствующим ширине будущей бороздки.
- Чтобы угадать с глубиной паза, можно сделать отметку на самом сверле (например, нарисовать яркой краской).
- Прочертите две параллельные линии по бруску на нужном расстоянии друг от друга.
- Закрепив заготовку в тисках, высверливайте борозду, внимательно контролируя ровное по вертикали положение дрели и выдерживая глубину.
- Все лишнее по окончании снимите острой стамеской и зачистьте наждачной шкуркой.
Обратите внимание! Бывает, требуется борозда с вогнутым дном и шип с выпуклым торцом. Перед тем как сделать лунный паз в доске окончательно, высверливайте на глубину чуть меньшую требуемой. Последующую обработку и подгонку удобно сделать крупнозернистой шкуркой или круглым напильником.
Использование ножовки по дереву
Изготовление поперечного паза ножовкой.
Здесь ощутимо поможет грамотно сделанная разметка.
Создание шипов на брусках и досках
Обработка выполняется при помощи следующей последовательности действий:
- Деталь, подвергаемая обработке, устанавливается на плоскости с нижней стороны.
- Край детали, где происходит формирование шипа, вмещают вырезы у направляющих вверху. Конструкция движется внутрь, пока не упрётся в конец.
- Элемент подвижного типа должен фиксироваться, с сохранением определённого положения.
- Применяем клиновой инструмент, чтобы соединить друг с другом направляющие и плоскость, расположенные вверху.
- Соединение ручного фрезера с верхними направляющими.
- При помощи фрезерного инструмента на домашнем фрезерном столе производится снятие древесины у одной стороны.
- Когда обработана первая сторона заготовки, начинают вторую.
Операция будет успешной только при высоких параметрах производительности и точности. Настройка относится к обязательным действиям перед тем, как инструменты включаются. Для решения вопроса действия выполняются со следующей последовательностью:
- Фрезерный инструмент опускают до тех пор, пока он не дойдёт до поверхности основания.
- Измерение толщины детали.
- Результат по толщине делится на 4. Итог – параметр расстояния, которого придерживаются, поднимая фрезу над основанием.
Опасные факторы
Фрезерные станки требуют соблюдения полной безопасности и высокой квалификации работника. При применении электрических машин могут произойти несчастные случаи, вызванные выбросом материала при фрезеровании. Поэтому исполнитель работ должен иметь специальную рабочую одежду.
Если в процессе фрезерования выделяется сильная пыль, нужно иметь защитные очки. Максимальную безопасность в этой ситуации предоставляют специальные струбцины и тиски, эффективно удерживающие заготовку, предотвращая её выброс. Нельзя руками удерживать заготовку в зоне вращения фрезы или непосредственно касаться вращающегося инструмента. Необходимо применять специальные прижимные приспособления для продвижения детали во время фрезерования.
Вводные: нужно сделать около двухсот крестообразных соединений доски 40х120 мм (толщина х ширина), т.е. около четырёхсот пазов глубиной 20 и шириной 120 мм. Под такой объём имеет смысл взять наиболее подходящий инструмент (за вменяемые деньги конечно). Варианты с циркуляркой и фрезером не канают — долго и муторно (а надо бысто и легко). Цепные пилы тоже — неаккуратно и маслом брызгаются. Лобзиком замучаешься (да ещё и пилку при такой глубине уводить будет). Остановились пока на сабле. Но ни у кого из нас опыта работы с ней нет, как и её самой собственно. Подойдёт ли она для этой цели? На что надо обратить внимание при выборе сабли для этой цели? Или есть что-то более подходящее? Спасибо.
быстро и легко зачастую означает криво и неточно) саблю будет колбасить чуть меньше лобзика. Ищите ленточную пилу, станок.
Дешевая торцовка вам в помощь.
bkvel написал : нужно сделать около двухсот крестообразных соединений доски 40х120 мм (толщина х ширина), т.е. около четырёхсот пазов глубиной 20 и шириной 120 мм.
Что планируется делать в итоге? Для «глухой» врезки — долбежный станок,ну а так — циркулярка и стамеска(или фрезер).
Vadim63 написал : Дешевая торцовка вам в помощь.
оптимально. Лучше если есть регулировка глубины погружения.
чем фрезер то не канает ? нормально будет . я в торце бревен делал 50*50*2000мм пазы а тут 20мм глубина . выложил несктолько докок и по направляющей . или дисковй фрезер в аренду искать
bkvel написал : долго и муторно (а надо быст Р о и легко)
Точность пропилов важна?
bkvel написал : Остановились пока на сабле. Но ни у кого из нас опыта работы с ней нет, как и её самой собственно.
Саблей точные пропилы сделать проблематично.
Фреза по дереву «Ласточкин Хвост»
У пазов и шипов при подобных обстоятельствах: только половина от обычной ширины. Это объясняется особенностями, которыми обладают соединения данной разновидности.
Главное – правильно настроить приспособление, зафиксировать его в подходящем положении.
Соединение в шип паз должно в результате иметь некоторый зазор. Он необходим, чтобы потом можно было удобно воспользоваться клеевым составом.
Как добиться хороших результатов с пильным станком
СОВЕТ 1: Настройте станок для чистого и аккуратного пиления.
Прежде чем начать работу с заготовками, убедитесь в правильности всех настроек вашего станка, чтобы распилы были чистыми и прямоугольными. Продольный упор и пазы для поперечного (углового) упора должны быть параллельны диску, а головка поперечного упора установлена точно под углом 90° к диску. Даже небольшие отклонения могут сказаться на качестве изготовления соединений и их последующей сборке.
СОВЕТ 2: Для получения лучших результатов выберите хороший пазовый диск.
Наборные пазовые диски обычно состоят из двух внешних дисков, нескольких центральных режущих элементов (чипперов)и металлических или пластиковых шайб-прокладок (вы можете сами изготовить прокладки из бумаги или картона). Определите требуемую ширину выборки, затем установите соответствующее число чипперов между внешними дисками (см. рисунок), наденьте всю стопку на шпиндель пильного станка и затяните гайку. Не беспокойтесь, если на шпинделе не хватит места для штатного фланца, просто отложите его в сторону. Гораздо важнее, чтобы гайка была навернута целиком.
СОВЕТ 3: Делайте пробные проходы, добиваясь аккуратности.
Выпиливайте пазы и шпунты на пробных обрезках и проверяйте правильность настроек. Для изменения ширины добавляйте или вынимайте шайбы-про- кладки и чипперы. Мы предпочитаем выпиливать шпунты и пазы чуть меньшей, чем требуется, ширины (буквально на несколько долей миллиметра), а затем шлифовать вставляемую деталь по толщине, чтобы она входила плотно. Не забывайте шлифовать всю деталь одними и теми же номерами абразива, чтобы при отделке изделия не выявились различия в гладкости поверхностей. И будьте осторожны, чтобы на верхних слоях фанерного шпона не появились протёртые насквозь участки.
СОВЕТ 4: Применяйте противосколь- ный вкладыш, чтобы края выборки не получились рваными.
Вы можете самостоятельно сделать противоскольный вкладыш для своего пильного станка. Настройте пазовый диск на требуемую ширину и опустите его ниже поверхности стола. Вставьте в проем стола остроганную и выпиленную по форме проёма деревянную пластину, которая должна располагаться вровень с поверхностью стола. Надёжно прижмите пластину сверху, расположив прижим вдоль неё и чуть в стороне от диска. Включив станок, медленно поднимайте диск до высоты, примерно соответствующей глубине выборки. Выключите станок и измерьте вылет диска, затем сделайте пробный проход на обрезке.
СОВЕТ 5: Точите весь комплект, а не отдельные диски.
Твердосплавные зубья со временем становятся тупыми и требуют заточки. Всегда точите каждый диск и каждый чиппер, даже если никогда ими не пользовались, чтобы все зубья имели одинаковую высоту. Если это правило не соблюдать, некоторые чипперы будут погружаться в материал глубже.
СОВЕТ 6: Наклейте скотч, чтобы избежать сколов тонкого шпона.
При пилении листовых материалов, облицованных шпоном, всегда есть риск образования сколов. Для сохранения целостности шпона наклейте полосу малярного скотча вдоль линии распила и на задний торец заготовки, чтобы обеспечить поддержку древесных волокон. Сначала сделайте проход минимальной глубины, чтобы только надрезать шпон, затем поднимите диск и сделайте второй проход до окончательной глубины, как показано на фото.
Первым проходом глубиной 1,5 мм чисто перерезан шпон (слева). После выборки паза требуемой глубины осторожно удалите скотч, чтобы избежать отрыва волокон шпона.
Уменьшайте подачу соответственно количеству удаляемого материала.
СОВЕТ 7: Пользуйтесь толкателем и подпорными досками
Левый паз в этой дубовой доске мы выпиливали, подпирая кромку заготовки обрезком, но не применяли его для правого паза. Подпорный обрезок помогает избежать сколов.
При поперечном пилении диск будет вырывать волокна в месте выхода из заготовки, если не предпринять некоторые меры. Закрепите на поперечном (угловом) упоре деревянную накладку, которая послужит подпорной доской, как показано в следующем совете, или вставляйте ненужный обрезок между заготовкой и головкой упора.
СОВЕТ 8: Продольный упор в роли ограничителя.
Делая паз или поперечный фальц, используйте продольный упор вместо ограничителя и деревянную накладку, чтобы уменьшить сколы. Наждачная бумага не дает заготовке скользить.
Для пазов и фальцев на конце заготовок используйте продольный и поперечный упоры одновременно, как показано на фото. Так как пропил не проходит заготовку насквозь, нет риска её защемления и обратного отскока. Добавьте высокую накладку для выпиливания фальцев, чтобы диск не касался продольного упора.
Для быстрого монтажа закрепите накладку на продольном упоре двухсторонним скотчем. Установите пазовый диск, толщина которого больше ширины фальца. Сделайте вырез для диска в накладке, как показано на рисунках. Затем с помощью продольного упора отрегулируйте ширину фальца и обработайте заготовку.
Как выбрать паз фрезером?
Решение задачи зависит от того, где располагаются пазы, какой размер они имеют. Можно привести несколько рекомендаций домашним мастерам:
- Использование открытых пазов предполагает закрепление у столешницы, проведение заготовки вдоль фрезы.
- Точность определяется высотой фрезы, местом расположения планки.
- Рекомендуется пользоваться древесными отходами для пробных операций. Это позволяет избежать ошибок.
- Выборка проводится поэтапно, при этом осуществляется несколько проходов.
Главное после завершения каждого этапа вовремя избавляться от отходов из древесины. Тогда инструмент точно не будет страдать от перегрева. При выполнении работы легче всего использовать вырезанный из фанеры шаблон. По нему проходят самой фрезой, с установленным подшипником.
Вывод
Для небольших объемов отделочных работ и тем более для бытовых самоделок необязательно покупать готовый дорогостоящий материал. Достаточно уделить немного свободного времени и сделать заготовки самостоятельно. Тем более что для рачительного хозяина это не составит труда.
Подробно и доходчиво процесс опишет видео в этой статье, где мастера раскроют маленькие хитрости столярной науки. Если вам что-либо не понято, вы можете задать вопросы в комментариях.
Фрезерование по дереву может быть профессией и хобби. Начинающим мастерам будет интересно узнать о том, как выбрать ручной фрезер, какие существуют приёмы и правила при подготовке и работе с инструментом, какая оснастка может понадобиться при изготовлении изделий из дерева. Об этом и поговорим.
Фрезерование древесины — механическая обработка материала, удаляющая его часть для создания пазов, канавок, кромок, отверстий, фигурного рисунка на поверхности, получения деталей сложной формы. Фрезер — ручной электроинструмент для деревообработки c рабочим органом — фрезой. Фреза — одно- или многолезвийный инструмент, режущий древесину при вращении. Возможности выполняемой работы зависят от модификации фрезера, количества и типа фрез, а также плотности древесины и опыта мастера.
Полезные самоделки своими руками
Для того чтобы сделать что-нибудь полезное, например, шкатулку необязательно иметь целый арсенал сложного оборудования и дорогостоящего инструмента. Можно обойтись минимумом инструментов и механизмов. Для выполнения столярных работ понадобятся:
- фрезер;
- электрический лобзик;
- шлифовальная машинка;
- несколько струбцин;
- набор фрез.
В качестве материала использовать можно абсолютно всё — например, обрезки паркетной доски, куски фанеры и отходы плиты ДСП, но обязательно с прямым углом. Для упрощения работы нужно сделать простенький фрезерный стол. Для обработки заготовок понадобится прямая пазовая фреза большого диаметра. Процесс выглядит примерно так. На самодельном столе построгать торцы обрезков паркетной доски. Разметить боковины шкатулки и при помощи лобзика убрать всё лишнее.
Полученные заготовки необходимо обработать рейсмусом, чтобы выдержать размер всех боковин. При отсутствии рейсмуса можно воспользоваться фрезерным столом. Для этого установить упор по размеру заготовки и двигать деталь между упором и вращающейся фрезой по направлению к себе. Следующую операцию по калиброванию боковин по длине выполнить лобзиком.
Соединить боковины между собой можно на ус. Для этого нужно фрезеровать торцы боковин конической фрезой с углом в 90 градусов. Сделать это можно с помощью фрезера. Таким образом, торцы боковин имеют одинаковые скосы в 45 градусов. Далее нужно сделать пазы в боковинах для донышка. Для этого применяется торцевая фреза диаметром 6 миллиметров, равная толщине фанеры. Соединяются детали при помощи клея. Изделие выглядит аккуратно и красиво как снаружи, так и внутри. Что ещё можно сделать ручным фрезером по дереву? Всё что угодно: например, полку для вещей, ящики для хранения овощей или инструментов, кухонную мебель.
Ящик для инструментов
Для того чтобы изготовить ящик для инструментов, необходимо укрепить столярное соединение боковин, вставив дополнительные шипы. Операция называется нарезка шипов ручным фрезером. Выполнить её вручную очень сложно, поэтому нужно изготовить несложное приспособление — фрезерный стол. Принцип его изготовления простой:
- Собрать простой деревянный стол, состоящий из столешницы и ножек.
- Снизу к столешнице прикрепить ручную фрезерную машинку, проделав в столешнице отверстие для выхода фрезы.
- Изготовить из толстослойной фанеры по размерам столешницы каретку с упорной планкой. В каретке прорезан паз для выхода фрезы.
Устройство для нарезки шипов в доске работает следующим образом. Разметить место фрезерования и, прижав доску к упорной планке, выполнять движение кареткой, направляя её на режущий инструмент. Полученное шиповое соединение деталей будет прочным и надёжным.
Как изготовить филёнку
Одна из наиболее часто выполняемых столярных операций — это изготовление филёнки. Оно выполняется специальной фрезой. Для качественного выполнения работы необходимо к столешнице фрезерного устройства изготовить простое приспособление. Для этого понадобится толстослойная фанера размером 500 х 300 х10 миллиметров. Для выхода фрезы вырезается отверстие диаметром 100 миллиметров. К столу струбцинами крепится параллельный упор. Фреза выставляется с учётом расстояния от поверхности стола до острой кромки режущего инструмента в один миллиметр. Обрабатываются последовательно все стороны заготовки. Толщина филёнки регулируется подъёмом фрезы.
Используя ручной фрезер, очень просто создать мебельный фасад на дверках. Для этого потребуются фигурная торцевая фреза, копировальная втулка и шаблон из фанеры. Технологический процесс очень простой:
- прикрепить шаблон к заготовке, применяя тонкие гвоздики;
- установить и зафиксировать глубину погружения фрезы в древесину;
- установить копировальную втулку на фрезерный механизм;
- фрезерную машинку, прижимая к шаблону, вести по его контуру.
В результате получается аккуратный рисунок мебельного фасада.
Шиповое соединение — 4 способа изготовления своими руками
Вы с успехом справитесь с изготовлением и подгонкой этого проверенного временем соединения, вне зависимости от того, какими инструментами располагаете. Просто выберите один из этих испытанных методов с использованием самого разного инструментария: от недорогих инструментов, которые наверняка имеются у вас под рукой, до специализированных станков.
Начните с основ: главные правила для соединений «шип-гнездом
Независимо от того, как именно вы формируете шипы и гнезда, эти советы помогут получать идеально подогнанные, прочные соединения для любых изделий.
- Правильные соединения всегда начинаются с аккуратной разметки. Используйте проверенные стальную линейку и угольник, а линии разметки наносите остро заточенным карандашом, рейсмусом или разметочным ножом.
- Простое правило, которое легко запомнить: при разметке гнезда на торце или кромке толщину заготовки нужно делить на три равные части. Две внешние трети станут стенками гнезда, а средняя треть должна быть удалена. Так, в доске толщиной 18 мм
Подогнать шип перекладины к гнезду с закругленными краями проще, чем сделать прямоугольным гнездо. Чтобы скруглить углы, используйте рашпиль или нож со сменными лезвиями.
Вначале сделайте гнезда, а затем сформируйте подходящие к ним шипы. Намного проще точно подогнать шип, чем изменять размеры готового гнезда.
- Наивысшая прочность склейки достигается, когда сопрягаемые поверхности гладкие.
- Правильно подогнанный шип должен удерживаться в гнезде без клея и не выпадать при переворачивании деталей, но при этом для сборки и разборки соединения должно хватать лишь небольшого усилия руки.
- Высверленные или фрезерованные гнезда будут иметь закругленные концы. Чтобы подогнать их к шипу прямоугольного сечения, можно подрезать уголки гнезда стамеской. Для экономии времени и усилий, можно просто закруглить углы шипов (фото справа).
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). 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.
Теперь сделайте шипы и подгоните их к гнездам
Вставные шипы удобно использовать с фрезерованными гнездами. Отпилите шипы от длинной заготовки, обработанной до требуемого сечения.
В зависимости от выбранного способа выборки гнезд и имеющихся в наличии инструментов можно сделать шипы на концах деталей, либо вставные (отдельные) шипы, которые соединяют две детали с гнездами.
Использование вставных шипов предполагает выборку в обеих соединяемых деталях гнезд, в которые вставляется выпиленный шип, подходящий к обоим гнездам (фото справа). Вы можете не покупать заготовки для вставных шипов, а делать их сами из обрезков твердой древесины (для безопасности обрабатывайте обрезки длиной не менее 305 мм). Просто острогайте заготовку до толщины, обеспечивающей плотную посадку шипа в гнезде. Если концы гнезда полукруглые, отфрезеруйте на заготовках для шипов соответствующие скругления. После этого отпилите от заготовки шипы необходимой длины.
Способ № 1. Пазовый диск поможет быстро справиться с шипами
Наборный пазовый диск позволяет выпиливать шипы с высокой точностью и минимальными затратами времени. Точная настройка толщины диска не требуется, так как лишний материал удаляется за несколько проходов. Чтобы выпилить шипы этим способом, используйте два внешних диска, между которыми установите три промежуточных диска-чиппера толщиной 3,2 мм. Для предотвращения сколов на выходе диска из заготовки прикрепите к поперечному (угловому) упору пильного станка накладку из фанеры или МДФ.
Установив пазовый диск в станок, настройте его вылет так, чтобы он едва касался линии разметки шипа на заготовке. Используя обрезок материала той же толщины, что и у заготовки, сделайте с обеих сторон по одному проходу и проверьте посадку полученного шипа. Отрегулируйте вылет диска и снова выполните пробные проходы. Результатом должна стать плотная посадка шипа в гнезде.
ПАЗОВЫЙ ДИСК ОДНОВРЕМЕННО ФОРМИРУЕТ ПЛЕЧИКИ И ЩЕЧКИ ШИПА
Наборный пазовый диск работает быстро и прост в использовании, но часто оставляет характерные следы в виде царапин, требующие дополнительной зачистки.
Сначала выпилите пазовым диском лицевые щечки шипа, а затем боковые. Высокая накладка поперечного упора обеспечит поддержку заготовки при выпиливании боковых щечек.
Теперь установите продольный (параллельный) упор станка так, чтобы он ограничивал длину шипа. Измерьте расстояние между упором и зубьями внешнего диска, дальнего от упора, — это расстояние определяет линию заплечиков шипа. При условии, что продольный упор расположен параллельно пильному диску и пазам для поперечного упора, выполнение прохода не приведет к защемлению диска или отбросу заготовки назад. Выпилите с этими настройками станка обе лицевые щечки шипа на всех заготовках. После этого, не меняя положения продольного упора, сформируйте боковые щечки шипов, отрегулировав соответственно вылет диска, чтобы получить нужную ширину шипа. Закончив выпиливание шипов, удалите с их щечек шероховатости при помощи зензубеля или шлифовальной колодки.
Способ № 2. С шипорезной кареткой шипы будут более гладкими
Шипорезная каретка, подобная показанной на правом фото внизу, стоит примерно столько же, что и хороший пазовый диск ($ 100-150), но она обеспечивает более чистую поверхность щечек шипа. Установите вылет пильного диска в соответствии с шириной плечиков. Затем, продвигая заготовку с помощью поперечного упора, сформируйте все четыре плечика шипа, как показано на левом фото внизу. Если необходимо, при выпиливании кромочных (боковых) плечиков отрегулируйте вылет диска. Предварительное формирование плечиков гарантирует, что они будут чистыми и четкими.
Сначала сделайте пропилы, формирующие плечики шипа. Подавайте заготовку при помощи углового (поперечного) упора, используя продольный упор как ограничитель длины шипа.
Настройте шипорезную каретку так, чтобы после выпиливания щечки шипа обрезок свободно падал в сторону, а не был зажат между диском и кареткой.
Чтобы выпилить щечки, просто закрепите стоящую на торце заготовку в каретке, отрегулируйте каретку, совместив линию разметки с краем пильного диска, настройте вылет диска и сделайте пропил. Переверните заготовку и опилите противоположную щечку шипа. Выпиленный таким способом шип будет расположен точно по центру (если шип должен быть смещен к одной из сторон заготовки, его следует выпиливать при двух разных установках). Шипорезные каретки позволяют формировать шипы не только под прямым углом, их задний упор можно наклонить. Желая сэкономить, изготовьте шипорезную каретку самостоятельно.
Способ № 3. Шипы на ленточной пиле — грубо и быстро
Настроить ленточную пилу для выпиливания шипов так же просто, как и для обычного продольного пиления. Предварительно сформируйте плечики шипа на круглопильном станке, как описано в «Способе № 2». После этого установите продольный упор ленточной пилы так, чтобы толщина выпиливаемого шипа была примерно на 0,8 мм больше требуемой, и сделайте пропил (фото внизу).
Формируя щечки шипа, подавайте доску медленно, чтобы пильное полотно не изгибалось и в результате не получились искривленные шипы. Будьте осторожны и прекратите подачу заготовки после того, как обрезок отпадет в сторону, чтобы случайно не пропилить плечики шипа. Выпиленные на ленточной пиле щечки будут слегка шероховатыми. Для лучшей адгезии клея сделайте их гладкими при помощи шлифовальной колодки или зензубеля.
Способ № 4. Зачем пилить, если есть фрезерный стол?
Вы можете фрезеровать гладкие и аккуратные шипы на фрезерном столе при помощи всего одной фрезы, поперечного и продольного упоров. Вначале вставьте в цангу фрезера прямую фрезу самого большого имеющегося диаметра и отрегулируйте ее вылет по линиям разметки шипа. Установите продольный упор фрезерного стола так, чтобы он ограничивал длину шипа. При этом он должен быть установлен параллельно пазу для поперечного (углового) упора — это гарантирует, что плечики шипа будут перпендикулярны кромкам заготовки.
Просвет между накладками продольного упора позволяет удалять стружку пылесосом.
Закончив настройку, приступайте к фрезерованию, выполнив сначала проход вдоль торца. Последовательно выполняйте один проход за другим, пока торец заготовки не будет скользить вдоль продольного упора. (Если сначала сформировать плечико шипа, есть риск, что при последующих проходах заготовку может вырвать из рук.)
Возможно, Вас заинтересует:
Угловое соединение на прямой открытый шип
С давних времен известно немало способов соединения деревянных деталей в конструкции. Один из них — угловое соединение на прямой открытый шип, образцом для которого неизвестному мастеру послужили, возможно, собственные пальцы. При таком соединении (его еще называют ящичной вязкой) «пальцы» одной детали помещаются между «пальцами» другой, что существенно увеличивает площадь стыковочных узлов и соответственно укрепляет соединение.
Способ соединения деталей на прямой открытый шип не такой сложный, как, например, «ласточкин хвост». Простую ящичную вязку можно сделать вручную, используя пилу и долото.
Такое соединение двух досок напоминает сцепленные пальцы рук. Хотя выполнение его и потребует определенных усилий и навыков, советуем его освоить, — это соединение очень прочное.
Как помечать пазы
После разметки шипов нужно пометить на детали те участки, которые предстоит удалить. Так вы сможете правильно установить пилу и вести ее в пределах того участка, который будет удален, не перепутав его с соседним.
Выравнивание пазов
У дисковой пилы пропилы получаются более грубые, с заусенцами, если сравнивать их со срезами, которые оставляет тонкая ручная пила, Поэтому выполненные механическим способом пазы доработайте долотом, но будьте осторожны, исправляя следы зубьев дисковой пилы. Не допускайте лишних движений!
Точно разметить пазы и шипы
Ширина пазов и толщина шипов в ящичной вязке должны совпадать, чтобы шипы точно входили в пазы (в соединении «ласточкин хвост» схема стыковки шипов и пазов несколько иная). Чаще всего прямые пазы и шипы в угловом соединении равны толщине доски. Но можно отойти от привычных соотношений и сделать пазы и шипы шире или уже, если вам так удобнее или кажется, что так красивее, однако и в этом случае толщину материала надо учитывать.
Равномерное деление
Прежде чем приступать к разметке, проверьте сначала, позволяют ли размеры деталей равномерно распределить пазы и шипы в толщину этих деталей. Если нет, то можно сделать крайние пазы и шипы немного шире или уже, остальные выполняйте как обычно, в толщину доски. Если такое распределение покажется вам некрасивым, делайте все шипы и пазы немного уже, чтобы они получились одинаковыми.
Тонкие шипы
Чем уже шипы и пазы, тем их больше, а значит, дольше придется работать пилой и долотом. Однако именно при частом расположении шипов соединение получается особенно красивым и прочным. Ведь с увеличением количества «сцепленных пальцев» существенно увеличивается и площадь стыковочных участков, покрываемых клеем.
Выпиливание тонких шипов и выемка узких пазов вручную — занятие весьма трудоемкое. И лучше, конечно, «доверить» эту работу механизмам. Не случайно сами столяры называют соединение с большим количеством шипов машинным. Используя специальное фрезерное устройство, можно довольно быстро и, главное, с большой точностью обработать детали для такого соединения.
Фреза для выемки
Применение фрезерного устройства удобно по ряду причин. Во-первых, фреза объединяет в себе функции пилы и долота, поскольку одновременно с выемкой пазов происходит образование шипов. Во-вторых, фрезой можно обрабатывать сразу две детали, что, с одной стороны, ускоряет процесс обработки, с другой — обеспечивает максимально точное соединение деталей. Единственное условие — фрезой надо работать по специальному металлическому шаблону.
Угловое соединение на прямой открытый шип подходит не только для ящиков или, к примеру, сундучков. Очень элегантно смотрятся полки стеллажа или рамки, детали которых соединены подобным образом.
Часто расположенные тонкие шипы обеспечивают соединению особую прочность, но это требует больших трудовых затрат.
При таком соединении значительно увеличивается площадь стыковочных участков и, соответственно, клеевого покрытия.
Угловое соединение толстыми шипами выполнить легче, но и оно достаточно прочное.
При широких пазах и толстых шипах легче добиться точности их стыковки.
Выпиливание
Сначала закрепите деталь в вертикальном положении на верстаке и лишь затем начинайте выпиливать шипы. Пилу устанавливайте не на самой разметке, а вплотную к ней со стороны паза. Работайте внимательно и очень осторожно, следите, чтобы линия пропила не отклонялась и тем более не пересекалась с линией разметки. Если паз выйдет слишком узким, его можно немного расширить долотом или напильником. Напротив, если паз окажется шире, чем нужно (и соответственно тоньше, чем нужно, соседний шип), то соединение будет неплотным или вообще не получится. Последующие исправления очень трудоемки и не всегда результативны.
Обратите внимание на то, чтобы пропилы не завершались косо, что случается, если вести пилу не строго горизонтально. Поэтому для контроля сделайте разметку глубины пазов на обеих сторонах детали.
Работать аккуратно
Недостаточно глубокий паз всегда можно подправить. Хуже, если паз получился глубже, чем нужно. Тогда соединение будет некрасивым и шатким. Можно, конечно, чуть приподнять дно паза шпаклевкой, но желательно все-таки не допускать ошибок.
Деталь должна быть хорошо закреплена. Шипорезную пилу нужно держать и вести строго горизонтально.
Выдалбливание
Подберите долото, подходящее по ширине к вашим пазам: оно должно быть на несколько миллиметров уже паза.
Удар за ударом
При обработке пазов долотом удары для углубления чередуются с ударами для скалывания древесины. Первые наносятся вертикально по разметке глубины паза, вторые — под углом по направлению к разметке. При этом торцевая часть доски не затрагивается. Сделав косое углубление примерно в половину толщины доски, ее переворачивают и аналогичным образом обрабатывают паз с другой стороны. Такой способ выдалбливания пазов позволяет избежать расщепления древесины.
Зачистка пазов
Тщательно обработайте пазы стамеской и напильником: все они должны иметь одинаковую глубину, гладкие боковые грани и ровное дно. Только тогда стыковка деталей будет плотной и лучше схватится клеем, что в итоге обеспечит прочность всему соединению, Заметим также, что аккуратные стыковочные швы украшают изделие.
Обработку пазов начинайте, не затрагивая торцевую часть детали: так вы избежите расщепления древесины.
Механическая обработка
Вы сэкономите много времени, если изготовите шипы с помощью специальной дисковой пилы, которую устанавливают под прямым углом к обрабатываемой детали. Паз получается за один оборот диска. При этом он намного точнее паза, изготовленного обычной пилой и долотом.
Равномерные интервалы
Для работы дисковой пилой вам понадобится разметочная линейка, с помощью которой вы сможете наметить расположение пазов и шипов на обеих деталях. В этом случае пазы и шипы более точно подойдут друг к другу.
Глубина пропила и ширина паза устанавливаются на самой дисковой пиле. Тем не менее рекомендуется проверить выбранные параметры на ненужной доске, прежде чем переходить к обработке деталей.
При механическом способе выполнения пазов и шипов детали всегда точно подходят друг к другу.
Потренируйтесь — изготовьте поднос
Угловое соединение на прямой открытый шип красиво смотрится как на больших, так и на маленьких изделиях. Тот, кто хотел бы освоить это соединение, должен сначала поработать с небольшими деталями, соединения которых ограничивались бы тремя или четырьмя пазами и шипами, например попробовать сделать поднос. Это не потребует больших затрат труда, подаст возможность потренироваться в аккуратном обращении с пилой и долотом при изготовлении угловых соединений. И если какую-то из обработанных деталей все же придется забраковать и заменить другой, то это вряд ли отразится на расходах.
Однако помимо пилы и долота вам потребуется еще и дисковая пила, чтобы проделать на внутренних сторонах в нижней части подноса канавку для вставки дна. Лучше всего использовать дисковую пилу для нарезки пазов.
Небольшая хитрость
С помощью фрезы вы быстро проделаете продольные отверстия в боковых деталях подноса. Но можно вырезать отверстия и вручную. Для этого на каждой боковой детали просверлите два отверстия диаметром 20 мм и в два приема выпилите между ними древесину. Края отверстий тщательно обработайте, чуть закруглив, наждачной бумагой. Аналогичным образом обработайте внешние края всего подноса.
Остается установить дно. Заготовку из оргалита, покрытого пластиком, промажьте по краям клеем и вставьте в канавку, после чего закрепите штифтами.
Готовые ручки вместо отверстий
При желании можно обойтись без выпиливания продольных отверстий в боковых деталях подноса и тем самым несколько облегчить себе работу. Купите в магазине стройматериалов готовые ручки для мебели и прикрепите их к подносу шурупами. Существует множество вариантов подобных ручек, из которых всегда можно выбрать подходящую по виду и размерам.
Хорошая тренировка для домашнего мастера — изготовление простого подноса с угловыми соединениями на прямой открытый шип.
Конструкция подноса размером 51 х 38 см
Шиповое соединение в проушину: технология изготовления своими руками
12501 просмотров
Соединение древесины шипом в гнездо – одно из важнейших столярных соединений. Его используют повсеместно: при изготовлении мебели, рам, масштабных каркасных конструкций. Данный тип шипового соединения имеет множество разновидностей. Одна из них – это шип-проушина.
Проушина – это открытое сверху сквозное гнездо, в которое вставляется паз. Преимущества такого соединения – прочность, универсальность и простота изготовления. Шип и проушину легко создать вручную, используя дисковую или ленточную пилу или же фрезер. Простота разметки уменьшает вероятность погрешностей при запиливании, что является гарантией точной и плотной подгонки. Для лучшего понимания особенностей этого полезного столярного соединения, рассмотрим технику его создания вручную.
Разметка и изготовление проушины
- Отметьте на торце границу врезки проушины.
- Установите рейсмус на треть толщины детали и сделайте разметку на торцах, по которой будет делаться выборка паза.
- Сделайте два пропила, аккуратно следуя по линиям разметки рейсмуса. Пилите без сильных нажимов и рывков. Начинайте работать под углом, постепенно выравнивая пилу в горизонтальное положение.
- Удалите отход и подрежьте паз стамеской.
Разметка и изготовление шипа
- Отложите длину шипа по размерам ответной детали и нанесите разметку.
- Рейсмусом, установленным на треть толщины детали, разметьте отходные части.
- Сделайте два пропила, аккуратно следуя по разметке. Срежьте излишек с обеих сторон вровень с линией заплечиков.
- Подравняйте заплечики и грани шипа широкой стамеской. Шип в проушину должен входить максимально легко, с прикладыванием минимальных усилий. Подгонка деталей должна быть предельно точной: шип не должен раздвигать проушину, равно как и люфтить, сидя в гнезде.
Столярные соединения в проушину фиксируют при помощи склейки. На время высыхания конструкцию зажимают струбцинами, внимательно проверяя стыки на предмет плотной подгонки. О принципах правильной склейки древесины и советы по выбору столярного клея вы можете почитать в наших предыдущих статьях.
Почитать на перемене:Как правильно сделать соединение шип паз фрезером
Как сделать соединение шип паз?
Шип и паз – что это такое?
Прежде всего, следует определить, чем является шип и паз. Это ни что иное, как способ соединения деталей.
Он используется чаще всего в столярном деле, а так же в иных видах производства. Существует очень много видов пазов и шипов, однако об этом поговорим в другой раз.
Правильно выполненные шипы и пазы достаточно крепко соединены друг с другом. Это соединение считается одним из самых прочных.
Метод соединения шип паз
Для начала следует определить, для какой цели нужен этот метод соединения. Если это стол, то перемычки в нем обычно соединены с вертикальными ножками.
Следовательно, волокна дерева идут вертикально и горизонтально. Если же это пристенный столик или тумбочка с ящиками, то перемычки здесь будут расположены немного по-другому. Они будут горизонтально относительно ножек.
В любом случае такое соединение будет самым надежным. При выполнении большого количества соединений шип-паз применяют специальные станки. Если нужно одно или несколько мест шип-паз, и под рукой нет столярного оборудования, то целесообразно это будет сделать вручную. Для этого понадобится набор столярного инструмента, включающий:
- ножовку;
- струбцину — 2шт;
- мерительный инструмент;
- карандаш для разметки.
Сначала сделаем шип для будущего соединения.
Для этого необходимо взять планку и разметить на ей размеры будущего шипа.
Сначала отмечаем длину шипа. Делаем это на всех поверхностях заготовки.
Далее в торце планки выполняем наносим размеры сечения шипа.
После этого кладем заготовку на стол, на нее по поперечной линии длины шипа выставляем ровную планку и закрепляем струбциной. Это нужно для того, чтобы получить идеально перпендикулярный рез.
Делаем пропилы по отмеченному периметру длины шипа, переставляя планку со струбциной.
Переходим к выпиливанию сечения шипа.
Струбциной крепим заготовку к столу в вертикальном положении.
Для получения прямого реза воспользуемся заранее подготовленным Т-образным шаблоном. Он представляет собой пластину из фанеры с закрепленной к ней планкой, как на фото. К заготовке струбциной крепим шаблон. Далее выполняем пропилы с широких сторон шипа.
По узким сторонам сечения, если оно небольшое, пропилы можно делать без применения Т-образного шаблона. Важно контролировать положение ножовочного полотна, оно должно быть строго параллельно заготовке.
В результате получаем качественный шип по заданным размерам.
Переходим к изготовлению паза.
Опять же начинаем с разметки. На заготовке в месте соединения шип-паз наносим размер сечения шипа.
Далее подбираем стамеску по ширине шипа.
Заготовку струбциной закрепляем на столе. Если заготовка тонкая, то для удобства крепления берем несколько деталей или доску, соответствующего размера и скрепляем их струбциной, как показано на фото.
Сначала просекаем отверстие по ширине, для гарантии перпендикулярности стамеску выставляют по уголку.
Далее стамеской делаем выборку. Эти операции повторяем неоднократно, пока не углубимся на половину глубины паза.
Далее переворачиваем заготовку для удобства и начинаем выборку с другой стороны. Такие действия можно делать сколько угодно, лишь бы было удобно выполнять выборку.
Углубление на заданный размер выполняем, по отметке длины шипа, предварительно нанеся ее на жало стамески.
После того как заданная глубина достигнута, подчищаем паз и вставляем деталь и шипом.
Соединение шип-паз готово.
Как правильно сделать соединение шип паз? Еще немного тонкостей
Не имея возможности изготовить соединение шип паз на специальном станке, его можно качественно выполнить и дома, по методу Ю. А. Егорова.
Для этого нужно вычислить ширину реза пилы, которую можно определить по величине разводки зубцов. Потребуется лишь сделать всего несколько пропилов на любом бруске.
Приступая непосредственно к работе, измеряем толщину первой детали (будущего шипа) и наносим черту на предполагаемое место паза на второй детали.
Теперь прикладываем обе детали одна к другой так, чтоб их торцы совпадали. По боковым же граням, относительно друг друга, сдвигаем их на ширину пропила.
Закрепляем детали в верстаке и равномерно по ширине делаем пропилы. В случае разной толщины деталей, более тонкая деталь содержит более глубокие пропилы и наоборот. Особое внимание, обращаем на то, чтоб пропилы не создавали конусовидных шипов.
Затем детали снова смещаем по отношению друг к другу в иную сторону по ширине пропила. Здесь присутствует один нюанс, который необходимо учесть.
Если сдвиг будет меньше ширины пропила, детали будут входить туго. Это будет важно для любого рода мебельных креплений.
Делая сдвиг больше ширины пропила, обеспечивается нормальная работа разъемных креплений (на шпильке).
Соблюдая глубину и продольность пропилов, делаем новые на середине ненужных нам шипов. После этого аккуратно удаляем долотом непригодные нам шипы, получая из них пазы, и зачищаем их.
Если соединение предполагается неразъемное, его садят на клей и шлифуют все изделие.
Как сделать соединение шип паз фрезеромШип паз соединения, как мы видим можно сделать и вручную. Однако если шип паз соединений достаточно много, лучше использовать фрезер. Особенно будет полезен в таких случаях фрезер с рабочим столом.
Чтобы облегчить процесс получения отверстия в заготовке для соединения шип-паз фрезером в большом количестве, например изготовление табуретов, можно изготовить кондуктор.
Тогда изготовление пазов займет у вас считанные минуты.
Для этого изначально на лист фанеры устанавливаются ограничители в виде реек и выпиливаются отверстия по размеру необходимого паза под царгу и проножку. Две рейки крепятся по ширине фрезера, ограничивая поперечный сдвиг, две другие выставляются в учетом длины прибора и величины паза.
К столу крепим два бруска, по размерам соответствующих обрабатываемой детали, чтобы на могла свободно перемещаться по длине.
Далее размечаем ось и размеры пазов на заготовке. Устанавливаем приспособление так, чтобы разметка на заготовке и кондукторе совпала.
Выставляем и закрепляем упор.
После чего крепим устройство саморезами к брускам на столе.
Берем оборудование, оснащенное с прямой фрезой и устанавливаем глубину фрезерования. Делаем это с помощью готового образца.
Выставляем глубину фрезерования с учетом толщины кондуктора.
Обязательным условием фрезерования является крепление заготовки струбциной, в противном случае она может сдвинуться под усилием фрезы.
После чего выполняем непосредственно обработку паза.
Отверстие паз готово.
Переходим на изготовление шипа. В мелкосерийном производстве это удобно делать на циркулярной пиле.
Начинаем изготовление шипа с замера паза. Глубиной паза будет длина шипа.
Отмечаем размер на заготовке. Далее разницу ширины заготовки и длины паза и высоты заготовки и ширины паза делим пополам. Это будут размеры частей, которые нужно будет убрать из заготовки, чтобы получить шип.
Выставляем на станке размер длины паза с учетом ширины инструмента. Дисковую пилу выставляем на уровне половины разницы ширины заготовки и длины паза от поверхности стола. После делаем два реза по длине шипа. Пробные резы во время настройки циркулярной пилы лучше делать на ненужной деревяшке, иначе можно испортить хорошую деталь.
Далее выставляем пилу на уровне половины разницы высоты заготовки и ширины паза от рабочей поверхности стола. И делаем два пропила со стороны высоты заготовок.
Подготовительные работы закончены. Приступаем к непосредственному выпиливанию шипа.
Для этого выставляем дисковую пилу на размер длины шипа, а размер от режущего инструмента до упора, как половина разницы ширины заготовки и длины паза. Делаем два реза по ширине заготовки с противоположных сторон.
Следующей операцией будет изменение размера от инструмента до упора. В этом случае расстояние будет равняться половины разницы высоты заготовки и ширины паза. Производим два оставшихся реза.
Теперь берем столярный нож и закругляем углы шипа.
Окончательную обработку выполняем с помощью наждачной бумаги, для удобства закрепленной на бруске.
Проверяем, как шип входит в паз. Он должен садиться плотно и не болтаться.
Двойное соединение
– как правильно сделать соединение шип-пазТеперь давайте более подробно рассмотрим двойное соединение шип паз.
- Для создания проема для выдвигающихся ящичков, нужно установить две перемычки, хотя на шипах уменьшиться поверхность склейки.
- Чтобы увеличить площадь склейки, и, следовательно, ее прочность, будем использовать двойные шипы и пазы.
- Для определения длины пазов, на каждой детали отметим верхние и нижние концы. Поле этого, для определения ширины пазов, разметим их боковые стороны.
- Зажмем прямую фрезу в станке и установим линейку. Отверстиями высверлим паз и зачистим его стамеской.
- На циркулярке делаем все запилы для двойных шипов.
- Расстояние между продольной линейкой и внешней стороной диска определяет длину шипа. Ненужная древесина выбрасывается.
- Выходим плавно на отметки карандаша. Зачищаем оставшиеся гребешки от циркулярки для точной подгонки.
- Ставим деталь на торец для выпиливания внутренних линий. Блок – ограничитель помогает поддерживать деталь.
- Поднимаем диск почти до заплечника, для того чтобы выпилить внутренние стороны. После этого прижимаем блок-ограничитель и выпиливаем оставшуюся внутреннюю часть.
- Противоположную грань детали прижимаем к блоку-ограничителю, не меняя установки диска.
- Проверяем подгонку шипов к пазам. Заплечники подрезаем стамеской.
- Если потребуется — удаляем неровности.
- Подрезаем заплечники, чтоб шипы полностью сели в пазы.
Таким образом, мы рассмотрели некоторые виды шипов и пазов, которые можно сделать, как самому, так и заказав на заводе.
Хотя в последнее время и входят в моду металлические направляющие и всякого рода новые крепления, однако соединение шип паз до сих пор заслуживает уважения и является одним из самых прочных соединений.
Используя его не только в деревообрабатывающей продукции, различные предприятия стали выпускать более качественные товары.
А также вы можете посмотреть видео изготовление шипов на настольной циркулярке
Подобрано для вас:Угловые соединения деревянных изделий
Угловые соединения деревянных изделий
В любом столярном изделии или мебели важнейшим узлом являются угловые соединения. Именно они обеспечивают качество и долговечность деревянных изделий. По сравнению с креплением на шкант, классический способ — шиповое соединение на клей обладает большей долговечностью и жесткостью. Такие соединения применяют в тех случаях, когда в собираемой раме должен быть паз или фальц для вставки филенки или стекла.
На практике они представлены несколькими вариантами: два паза и вставляемый в них шип, одностороннее или двухстороннее соединение на “ус” и с двойным шипом. Но наиболее простым вариантом для домашнего мастера остается использование вставляемого (“чужого”) шипа. Такое соединение ничто иное, как пазогребневое соединение.
Качество соединения полностью зависит от точного соответствия паза и шипа, что достигается лишь выбором измерительного инструмента и хорошо наточенной пилой и долотом.
При угловом соединении с одним шипом толщину бруска разделяют на три равных части (на бруске менее 25 мм шип должен быть несколько толще щеки паза).
При разметке сначала переносят ширину рамы на внутренний край противолежащей детали. Риски наносятся с помощью угольника шилом. Поскольку древесина вокруг шипа выбирается, то его разметку делают с любой стороны. Для паза разметка делается только по его узкой стороне. Затем детали помечают. В вертикальных элементах рам принято делать пазы, а в горизонтальных — шипы. Пазы размечают рейсмусом. Шиповой лучковой пилой запиливают по отпадающей части (для паза до основания, для шипа — до уступа). Затем выдалбливают долотом паз. Для этого запиленную деталь крепят на верстаке. Долото ставят срезом заточки к отделяемой части и легкими ударами вбивают киянкой точно в метку. Сначала выдалбливают клинообразное отверстие. Отделяемую часть древесины оставляют на месте, чтобы при работе с обратной стороны был упор. Шип вырезают под прямым углом с помощью усорезной пилы.
Ширину рамы переносят на противоположную деталь, выдерживая перпендикулярность. Добавляют 2—3 мм на ширину пропила. | Размечают паз и шип с помощью рейсмуса. Это наиболее простой и точный способ разметки. | Пилят всегда со стороны отделяемой части по середине разметки. Шиповая лучковая пила предназначена именно для таких работ. |
Вспомогательный шаблон-упор, сделанный самостоятельно, поможет делать точные пропилы и на циркулярной пиле. При этом соблюдайте безопасность. | Пазы выдалбливают долотом. Для этого детали соединения стягивают струбциной или фиксируют на верстаке. По долоту слабо бьют киянкой. | Усорезная пила с фиксируемой регулировкой угла позволит точно проложить шип. Эту работу можно сделать и на циркульной пиле. |
Особые варианты угловых соединений
Особые формы пазов и шипов — двойной шип и пазы на “ус”. Двойные шипы используются в изделиях, подверженных большим нагрузкам, и толстых рамах. Если рамная конструкция в конце будет профилирована, то делают соединение на “ус”. Существуют односторонние и двусторонние пазы на “ус”, (из-за недостаточной площади контактных поверхностей они менее прочны).
Паз должен располагаться в средней трети толщины детали. Выборку вокруг шипа делают меньше глубины паза, иначе в соединении будет щель. После сборки отпиливают оставшиеся щечки паза по всей длине. Возможен и обратный вариант.
Фальц на раме должен быть согласован с разделением на три части. Это сэкономит время доработки на шипе. Ширина фальца должна быть учтена при разметке, иначе при фрезеровании и здесь возникнут щели.
После шлифовки внутренних и внешних поверхностей паза и шипа раму склеивают. При этом необходимо сжать угловое соединение в двух плоскостях через прокладки. Торцы паза и шипа должны быть открыты для контроля и подгонки при сборке. Выступающий клей удаляют. При склеивании контролируют прямой угол рамы.
После высыхания клея струбцины снимают и сошлифовывают выступающие части шипа или щек паза от флангов под уровень с внешней стороной изделия.
Что бы еще почитать?
Поделитесь ссылкой на статью в социальных сетях
Вы можете оставить свой комментарий
Поделитесь своим мнением, что Вы думаете о прочитанном?Если Вам не понравилась статья, напишите в комментариях причину.
Возможно, Вы заметили ошибку или у Вас появились вопросы, напишите об этом.
Только зная Ваше мнение, можно будет улучшить и дополнить статью.
Шип паз — двойное соединение таким методом своими руками | Своими руками
Итак, в каких случаях нужно соединение «шип паз»
Вертикальные перемычки
В большинстве изделий (например, столах) перемычки или распорки соединяются с вертикальными ножками (рис. 1). При таком расположении волокна на склеиваемых поверхностях деталей — взаимно перпендикулярны.
Горизонтальные перемычки
Ситуация с перемычками, например, на пристенном столике. как сделать который мы расскажем в одной из следующих статей, несколько другая. Чтобы получить отсеки для выдвижных ящиков, перемычки устанавливаются горизонтально относительно ножек, и вместо одного широкого шипа с большой поверхностью склейки у вас появляются две маленькие склеиваемые поверхности.
Читайте также: Выбираем клей для столярных работ
Решение
Для решения этой проблемы придётся выпилить два паза и два шипа (рис. 2). Это может выглядеть как ослабление соединения, но это не совсем так. Двойные шипы увеличивают площадь склейки за счёт двух больших щёчек.
Итак,изготовление соединения двойной паз шип — хороший вариант соединения ножек с узкими (тонкими) перемычками, но при этом в два раза возрастает количество запилов. Это не означает, что в два раза увеличивается количество настроек станка.
В пристенном столике (о нем в следующей статье) перемычки и ножки одинаковой толщины. Это означает, что внешние щёчки шипов (и пазов) могут быть на одинаковом расстоянии от рёбер детали.
Поэтому два паза на каждой ножке (и две внешние щёчки шипов) могут быть выпилены с одной установки станка.
Как в любом соединении паз/шип, необходимо сначала выбрать пазы (рис. 3 и 4). Для их высверливания требуется всего одна установка сверлильного станка. Затем концы пазов можно спрямить стамеской.
Потом на циркулярке с небольшим припуском можно выпилить шипы и подрезкой точно подогнать их к пазам (рис. 5-13).
Как сделать двойные пазы
В высверливании двойных пазов нет ничего необычного. Операция выполняется в три шага.
Во-первых, на всех ножках в нужных местах пазы надо разметить (рис. 3). Примечание. В пристенном столике ширина пазов – 6 мм и длина – 20 мм.
Во-вторых, для высверливания первого паза на столике сверлильного станка надо установить линейку.
Высверлив первый паз, для выборки второго паза деталь надо просто развернуть (рис. 4).
Так как внутренние щёчки находятся на одинаковом расстоянии от внешних сторон ножки, с одной установки можно высверлить все пазы.
В-третьих (этот шаг не показан), углы пазов надо спрямить стамеской.
Читайте также: Отделка шпоном (шпонирование) и фанерование своими руками
Как сделать двойные шипы
Как и пазы, шипы расположены симметрично, поэтому нужны только две установки на циркулярке (читайте подробнее: Как сделать циркулярку удобнее).
Внешние щечки
Сначала для выпиливания заплечика установите продольную линейку, которая будет служить ограничителем (рис. 5-7), определяющим длину шипа. Затем поднимите диск и перекрывающимися запилами выпилите первую щёчку. Затем разверните деталь и выпилите вторую щёчку. Проверьте подгонку и. если необходимо, поднимите диск.
Внутренние щёчки
Разметьте их непосредственно по пазам. Для этого поставьте деталь над пазами и сделайте соответствующие отметки (фото 2). Как и для внешних щёчек, для выпиливания внутренних нужна только одна установка диска. Но на этот раз деталь надо поставить на торец (рис. 8-13).
Затем подрезкой острой стамеской подгоните шипы к пазам.
Двойное соединение шип-паз – как сделать: инструкция к фото
1. Чтобы создать проём для выдвижных ящиков, вместо одной перемычки устанавливают две. Но тогда на шипах уменьшится поверхность склейки.
2. При использовании двойных шипов и пазов площадь склейки удваивается, что увеличивает прочность соединения деталей.
3. Чтобы определить длину пазов, на каждой детали отметьте их верхние и нижние концы. Затем, чтобы определить ширину пазов, разметьте все их боковые стороны.
4. В патроне сверлильного станка зажмите прямую фрезу и установите линейку. Перекрывающимися отверстиями высверлите паз и стамеской зачистите его.
5. Все запилы для двойных шипов можно сделать на циркулярке. Вспомогательный брусок поможет избежать сколов в конце запилов.
6. Длина шипа определяется расстоянием между продольной линейкой и внешней стороной диска. Лишняя древесина выбирается перекрывающимися проходами.
7. Плавно выйдите на окончательный размер щёчек (до карандашных отметок). Для точной подгонки надо зачистить оставшиеся гребешки от циркулярки.
8. Для выпиливания внутренних щёчек деталь ставят на торец. Поддержать деталь помогает блок-ограничитель, прижатый к вспомогательному бруску.
9. Чтобы выпилить внутренние щёчки, сначала поднимите диск почти до заплечика. Затем, используя проставку, прижмите блок-ограничитель и выпилите внутреннюю щёчку.
Ссылка по теме: Полировка и шлифовка деревянных поверхностей – окончательна отделка дерева
10. Не меняя установки диска, разверните деталь так, чтобы к блоку-ограничителю прижалась противоположная грань детали. Выпилите щёчку и удалите лишнюю древесину.
11. Грубо выпилив шипы, проверьте их подгонку к пазам. Для точной подгонки щёчки и заплечики придётся подрезать стамеской.
12. Если шипы не входят точно в пазы, несколькими проходами острой стамески надо удалить неровности на внешних сторонах щёчек.
13. Чтобы шипы полностью сели в пазы, надо подрезать их заплечики, при этом внутренний заплечик может быть немного утоплен.
Это интересно:
Разные виды столярных соединений – какие прочнее других
Вам требуется рамочное соединение, которое не развалится, когда дети превратят дверцу шкафа в игровой снаряд для своих забав?
Или ящичное соединение, выдерживающее рывки и толчки без повреждений?
Мы испытали 12 образца обоих типов, чтобы выбрать из них два лучших.
Ранее мы подвергли жестокому испытанию различные пазовые, шиповые, стыковые и усовые соединения, чтобы выяснить, какие из них наиболее. Теперь, чтобы узнать, какие рамочные и ящичные соединения самые крепкие, мы изготовили дюжины образцов для испытаний и подтолкнули их к гибели (в буквальном смысле).
Для дверных рамок мы сделали по шесть образцов с контрпрофильными соединениями, в шпунт и гребень, вполдерева и с полупотайными шипами.
Также изготовили опытные образцы ящичных соединений:
- с пазом и гребнем,
- с прямыми ящичными шипами,
- с открытыми и полупотайными шипами «ласточкин хвост»,
- шпоночные с пазом «ласточкин хвост»,
- пазо-гребневые с двумя плечиками,
- в фальц и ус с замком.
Для обеспечения равных условий все соединения были изготовлены из ш древесины примерно одинаковой плотности с применением одного и того же клея. В образцах рамочных соединений (за исключением отдельных указанных случаев) использовался красный дуб сечением 18×50 мм. Образцы ящичных соединений – из тополя 12×100 мм.
На испытательном оборудовании в каждое соединение двумя способами. В первом измерялось сопротивление соединений разрыву, как в случае грубого открывания выдвижного ящика или резкого бокового рывка сдвижной дверцы.
В другом испытании проверялась способность соединений противостоять излому до нарушения прямоугольности деталей и разрушения склейки. (Представьте себе ребёнка, раскачивающегося на дверце шкафа или широкий бельевой ящик, перекосившийся от резкого выдёргивания.)
Когда утихли треск и хруст ломающейся древесины, мы обнаружили, что все соединения выдержали значительно большую нагрузку на разрыв, чем на излом, что показалось довольно необычным для реальных условий. Например, ящичные соединения в среднем выдерживали усилие на разрыв около 675 кгс, а на излом только 36 кгс.
Рамочные соединения в дверцах в среднем выдержали усилие на разрыв около 550 кгс, но только 231 кгс на излом. Сравнить относительную прочность соединений в каждой категории можно по таблицам. Проанализировав столбцы цифр, мы выяснили несколько особенностей, которые вы сможете применить в своей мастерской, чтобы сделать соединения прочнее.
РАМОЧНЫЕ СОЕДИНЕНИЯ
Соединения вполдерева
Результат. В испытании на излом соединения вполдерева выдержали вдвое большую нагрузку, чем следующее по прочности соединение. Вывод. Большая площадь склейки вдоль волокон придает этому соединению исключительную прочность. Применяйте его в рамах для зеркал и тяжелых дверцах, чтобы быть уверенными в их надежности.
Результат. В испытаниях на разрыв у большей части соединений вполдерева лопнула не склейка, а древесина на стойках. Вывод. Это соединение способно удержать в дверцах тяжелые вставки, например, стеклянные витражи.
Результат. В соединениях с разрушенной склейкой можно было увидеть грубые следы пильного диска. Вывод. Для прочного склеивания гладко шлифуйте контактирующие поверхности соединения.
Результат. Несмотря на то, что соединения вполдерева примитивны и легко выполняются, они превосходят по прочности другие, более трудоёмкие соединения, например, контрпрофильные. Вывод. Большая сложность не гарантирует большей прочности.
Соединения с полупотайным шипом
Результат. В каждом испытании на разрыв стойка с гнездом разрывалась по древесине вдоль прежде, чем ломался шип на перекладине. Вывод. Склейка вдоль волокон стенок гнезда и щёчек шипа достаточно прочна, но слабее, чем в соединениях вполдерева.
Результат. В испытаниях на разрыв во всех образцах трещины в стойках совпадали с дном гнезда. Вывод. Длинные шипы уменьшают вероятность появления трещин и усиливают соединение, как и в предыдущих испытаниях.
Результат. Ни в одном из испытанных образов шипы не сломались и даже не проявили признаков слабости. Вывод. Неоднократно проверенное практикой правило делать шипы толщиной равной трети толщины деталей в очередной раз доказало достаточную продольную прочность шипов.
Результат. В нескольких образцах, испытанных на излом, шипы выламывали древесину между гнездом и торцом стойки (см. фото), но не раньше, чем стойки лопались вдоль. Вывод. Применяйте это соединение для случаев, когда требуется повышенная надёжность. Прочности склейки шипа более чем достаточно, несмотря на уязвимость тонкой стенки гнезда.
Результат. Соединение ослабляется, когда торец шипа не достигает дна гнезда. Вывод. Зазор между дном гнезда и шипом для сбора излишков клея ослабляет соединение. Старайтесь уменьшать его до минимума и не наносить слишком много клея.
Соединения в шпунт и гребень
Результат. Как и в соединениях с полупотайными шипами, стойки разламываются по дну шпунта при испытаниях на разрыв. Во всех случаях короткие гребни-шипы длиной 10 мм прочно удерживались прилегающими стенками пазов.
Вывод. Так как длина таких шипов ограничена глубиной шпунтов в стойках, уделите особое внимание тщательной подгонке и склейке всех элементов такого соединения, в том числе торцам и заплечикам шипов.
Результат. Торцы шипов отрывали волокна древесины на дне шпунтов. Вывод. Клей плохо заполняет зазоры в соединениях. Точно подогнанный по длине шип увеличивает прочность и улучшает внешний вид соединения.
Контрпрофильные соединения
Результат. Несмотря на профилированные кромки стоек и перекладин, эти соединения в испытаниях на разрыв и излом оказались примерно равными по прочности соединениям в шпунт и гребень. Вывод. Профильные стыки не ослабляют соединение.
Результат. Во всех испытаниях на разрыв стойки расщеплялись у конца шипа перекладины. Вывод. Соединение, показанное справа, разрушается в местах со свилеватыми или направленными под углом волокнами. Для прочных рам подбирайте прямослойную древесину.
Результат. Даже склейка торцевых и продольных волокон в таких соединениях превосходит прочностью окружающую древесину. Вывод. Соединение вполне пригодно для рам с филёнками.
Заключение
Нельзя считать случайным совпадением то, что двумя самыми прочными оказались соединения с наибольшей площадью склейки продольных волокон. Для рам с тяжёлыми стёклами или зеркалами выбирайте соединения вполдерева, особенно в тех случаях, когда ширина рамы больше её высоты. Соединения с полупотайными шипами работают так же, при этом шпунты в стойках и перекладинах делаются в заготовках до начала изготовления самих соединений. Используйте их в часто открываемых дверцах.
Не стоит также пренебрегать контрпрофильными соединениями, а также в шпунт и гребень. В реальных условиях четыре таких соединения в углах дверцы дадут вчетверо большую прочность, а заполнение филёнкой дополнительно усилит конструкцию. Оба этих соединения достаточно прочны для нормальной эксплуатации, не выдерживая лишь слишком грубого обращения. Повысить прочность любого соединения можно применением прямослойной древесины и тщательной подгонкой и склейкой элементов с гладкими поверхностями.
Ящичные соединения
Прямые ящичные шипы
Результат. Склейка прямых шипов оказалась довольно прочной – в испытаниях на разрыв расщеплялись волокна и края шипов на обеих деталях соединения. Даже в склейке торцевых волокон с продольными скалывались углы отдельных шипов. Вывод. В соединении с прямыми ящичными шипами деталей толщиной 12 мм площадь склей ки составляет 24 см2, и половина этой площади приходится на склейку продольных волокон. Применяйте эти соединения в тех местах, где требуется наибольшая прочность на разрыв, например, в ящиках для хранения тяжёлых предметов.
Результат. К нашему удивлению, прочность этих соединений на излом оказалась намного меньше и составила только 4 процента от прочности на разрыв. Вывод. Усиливайте такие соединения тонкими гвоздями, вбивая их в крайние шипы на обеих кромках.
Соединение на ус с замком
Результат. На всех образцах сужающийся гребень оставался приклеенным к ответному пазу. Прочность соединения обеспечивается склейкой продольных волокон. Вывод. В этих соединениях сочетаются прочность и красота благодаря аккуратным стыкам на внешних углах.
Результат. Узкие скосы у внешнего и внутреннего углов снижают прочность склейки.
Вывод. Выбирайте профиль фрезы, чтобы минимизировать ширину этих скосов.
Результат. В обоих испытаниях образцы разрушались почти одинаково, когда гребень ломался у основания.
Вывод. Так как формируемый фрезой гребень расширен у основания, такие соединения прочнее пазо-гребневых.
Соединение в паз и гребень
Результат. Несмотря на то, что на каждом участке продольные волокна контактируют с торцевыми, прочность склейки пазо-гребневых соединений превосходит прочность самой древесины. Соединения разрушаются, когда внешняя стенка паза отламывается полностью от кромки до кромки. Вывод. Применяя пазо-гребневое соединение для крепления задней стенки ящика к боковым, можно повысить прочность, расположив пазы в боковых стенках на большем расстоянии от торцов.
Результат. На разрушенных соединениях мы обнаружили участки с прижогами, где прочность склейки оказалась невысокой. Вывод. Древесина с прижогами плохо впитывает клей. Делая эти соединения, уменьшите частоту вращения фрезы или отшлифуйте прижоги, оставленные пильным диском.
Открытое соединение «ласточкин хвост»
Результат. В испытаниях на разрыв торцевые грани проушин отделялись от продольных волокон боковой стенки, почти не оставляя следов.
Вывод. Для большей прочности тщательно наносите клей на грани шипов и проушин с продольными волокнами.
Результат. Несмотря на тщательность работы, на некоторых шипах почти не было следов клея. Вывод. Смазывайте клеем обе детали, чтобы после выдавливания излишков в соединении оставалось достаточно клея.
Результат. Даже после разрушения склейки из-за превышения нагрузки детали остаются механически связанными. Вывод. В отличие от других соединений слабая склейка не приводит к полному разрушению ящика, если шипы расположены на передней и задней стенках, а проушины на боковых.
Шпоночное соединение с пазом «ласточкин хвост»
Результат. Все образцы в обоих испытаниях разрушались, когда отламывалась 3-миллиметровая стенка между пазом и торцом доски. Вывод. Это соединение лучше применять для ящиков, у которых деталь с гребнем может быть установлена дальше от торца детали с пазом.
Результат. В обоих испытаниях эти соединения оказались менее прочными, чем похожие пазо-гребневые соединения, которые можно просто выпилить на пильном станке. Вывод. Учитывая, что одну деталь соединения необходимо вдвигать в другую, и это затрудняет установку дна, возможно, вам будет проще делать ящики с пазо-гребневыми соединениями.
Фальцевое соединение, усиленное гвоздями
Результат. Несмотря на отсутствие деталей с мелкими элементами, такими как в соединениях на ус с замком или в шпоночных соединениях с пазом «ласточкин хвост», здесь толщина деталей не приводит к увеличению прочности соединения. При испытании на разрыв только на одном из трёх образцов появилась трещина вдоль торца детали с фальцем. У остальных разрушение происходило по клеево му шву, соединяющему продольные волокна с торцевыми. Вывод. Даже при механическом усилении с помощью трёх гвоздей склейка торцевых и продольных волокон намного уступала прочности древесины, в отличие от большинства других соединений.
Результат. Шляпки гвоздей частично или полностью прошли сквозь деталь с фальцем при испытаниях на разрыв, и только два гвоздя вели себя так же в образцах, испытанных на излом. Вывод. Гвозди помогают фиксировать детали в процессе сборки ящика, но не надейтесь, что они компенсируют непрочную склейку.
Пазо-гребневое соединение с двумя плечиками
Результат. Слабым местом таких соединений оказалась тонкая полоска между стенкой паза и торцом детали. Вывод. Такое соединение лучше применять, когда паз можно расположить дальше от торца боковой стенки ящика.
Результат. Гребни имели толщину 4 мм, но ни один из них не сломался в ходе обоих испытаний. Вывод. Качественная склейка обеспечивает прочность даже тонких шипов и гребней.
Результат. В испытаниях на разрыв у двух образцов при максимальной нагрузке появились трещины, но соединения не разрушились. Вывод. При первых признаках растрескивания обильно нанесите клей на стенки паза с торцевыми волокнами, и, возможно, вам удастся сохранить деталь.
Полупотайное соединение «ласточкин хвост» (вверху справа)
Результат. В испытаниях на разрыв клеевые швы быстро разрушались, но детали оставались вместе благодаря форме элементов, обеспечивающих механическое запирание. Вывод. Вы можете разобрать рассохшееся соединение, удалить старый клей и заново склеить ящик.
Результат. В испытаниях на разрыв закруглённая внутренняя часть некоторых шипов отрывалась под нагрузкой. Вывод. Уменьшайте частоту вращения фрезы, чтобы избежать появления при-жогов на обеих деталях соединения. Затем наносите клей на обе детали, а не только в гнёзда.
Заключение
Выбирайте соединения с прямыми шипами для ящиков, подвергаемых грубому обращению, выдёргиванию или если они используются для хранения тяжёлых вещей. Если важен внешний вид, и на углах не должны быть видны торцевые поверхности, выбирайте соединения на ус с замком, имеющие почти такую же прочность. Пазо-гребневые соединения делаются просто, и они достаточно прочны для крепления задней стенки ящика, расположенной с отступом не менее 2 5 мм от торцов боковых стенок. Открытым соединениям «ласточкин хвост», сформированным фрезой, не хватает прочности на излом, но они считаются одними из наиболее пригодных к ремонту, поэтому столь популярны при изготовлении фамильных предметов мебели. Шпоночные соединения «ласточкин хвост» не отличаются прочностью или практичностью.
Если дно будет вставляться в шпунты всех четырёх стенок ящика, необходимо выбрать другой вариант соединения для передней или задней стенки. Усиленные гвоздями фальцы выглядят не слишком элегантно, но они легко делаются и подходят для крепления передней и задней стенок, что, несомненно, делает их очень удобными для изготовления обычных ящиков, к которым не предъявляются повышенные требования.
Вместо пазо-гребневых соединений с двумя плечиками лучше выбрать соединение на ус с замком, если только вы не вынуждены работать только с пильным станком. Полупотайные соединения «ласточкин хвост» уступают прочностью остальным соединениям, но они эффектно выглядят, не видны на передней стенке ящика, и их можно заново склеить, как и открытое соединение «ласточкин хвост».
ИНСТРУМЕНТ ДЛЯ МАСТЕРОВ И МАСТЕРИЦ, И ТОВАРЫ ДЛЯ ДОМА ОЧЕНЬ ДЕШЕВО. БЕСПЛАТНАЯ ДОСТАВКА. ЕСТЬ ОТЗЫВЫ.Ниже другие записи по теме «Как сделать своими руками — домохозяину!»
Подпишитесь на обновления в наших группах и поделитесь.
Будем друзьями!
Традиционные столярные изделия из столбов и балок
Врезные и шиповые соединения
Что такое традиционные столярные изделия из деревянных каркасов?
Традиционные столярные изделия — это классический способ соединения деревянных балок в стоечно-балочных и деревянных каркасных конструкциях. Это элегантный и красивый стиль строительства. В балки нарезаются пазы и шипы, которые фиксируются колышками из твердой древесины.
Стык — это область, в которой соединяются два отдельных деревянных элемента.В деревянных каркасах бывает много разных типов стыков и соединений. Рама может быть полностью сконструирована с использованием традиционных столярных изделий или рама может быть сконструирована с использованием соединений, усиленных стальными пластинами и стальными стяжками, способными выдерживать особенно тяжелые структурные нагрузки.
Все наши соединения спроектированы по индивидуальному заказу и спроектированы с учетом индивидуальных требований каждого из наших проектов.
Позвоните нам по телефону 802-886-1917 или по электронной почте, чтобы узнать, как мы можем помочь с вашим проектом по размещению и передаче сообщений.
Есть вопрос?ПОСМОТРЕТЬ ТИПЫ ТРАДИЦИОННЫХ СОЕДИНЕНИЙ
King Post с паутинами и накладками
Это классическое соединение, используемое в фермах центральной стойки с дополнительными перемычками.
Врезной и шип с уступом
Этот шарнир — рабочая лошадка деревянного каркаса.Перемычки, основные несущие балки, прикрепляются к стойкам на расстоянии одного дюйма с помощью конического среза. Он держится на березовых колышках диаметром один дюйм.
БОЛЬШЕ О ВРЕЗКАХ И ТЕНОНАХСтяжка врезная и шиповая
Раскосы соединяются с помощью шипов шириной один или два дюйма, которые обычно имеют глубину четыре дюйма.Иногда, когда этого требует нагрузка, ширина или глубина шипов увеличиваются.
Галстук и стропила для воротника
На этом изображении показано одностороннее крепление хомутов к стропилам с помощью традиционных пазов и шипов, а также колышков из твердой древесины.
Ласточкин хвост
«Ласточкин хвост» используются для соединения прогонов крыши и балок перекрытий со стропилами и балками.Геометрия соединения и вбитые клинья из твердой древесины делают соединение прочным и плотным.
БОЛЬШЕ О DOVETAIL JOINTSFinial
Накладки — это декоративные элементы, используемые под стойками королевы и королевы. Они могут быть простыми, как показано выше, или круглыми, в форме капли, желудь или изготовленными с индивидуальным профилем.
Пик и хребет Стропила
Это соединение используется на вершине ферм и изгибов. Он вставлен в столярку с пазом и шипом и удерживается колышками.
Язык и вилка
Типовой способ соединения общих стропил.
Штекерный соединитель
Пурлин и стропила в долину
Интерактивные PDF-файлы
Чтобы получить интерактивное трехмерное изображение некоторых из этих соединений и соединений, загрузите необходимые специализированные приложения ниже.Затем щелкните по значкам в списке, чтобы просмотреть интерактивный PDF-файл.
Есть вопрос?11 вариаций врезки и тенона
Сводка: Прочное и простое соединение врезным и шиповым способом обеспечивает надежную фиксацию деревянных конструкций на протяжении тысячелетий. Вот подробный обзор этого классического сустава, от анатомии до макета и классных вариаций, таких как косой, скошенный, зубчатый и бивень.
Врезное соединение — один из самых надежных методов соединения деревянных деталей практически любого размера, конфигурации и угла. Соединение существует уже тысячи лет и встречается во многих древних деревянных конструкциях по всему миру. Однажды я владел и отреставрировал фермерский дом 18 века с деревянным каркасом и был удивлен, что через 200 лет он сохранился совершенно ровным и прочным; он ни разу не наклонился и не скрипнул, все благодаря пазу и шипу. Если вы создаете предмет мебели или другой проект, который требует неизменной прочности, долговечности, целостности и красивого вида, надежный шип-шип — отличный выбор, но что выбрать? Есть много вариантов этого фундаментального сочленения.Вы можете оставить его простым, а можете добавить изюминку в соответствии с вашим дизайном. Я расскажу вам об основах врезки и шипа, в том числе о его частях и о том, как правильно определить размер стыка для ваших проектов. Я также покажу вам несколько забавных вариантов — некоторые из них даже не требуют клея.
Одиночный шип
привидение
Шипы со складками доходят до внешних углов соединения. Бедро увеличивает площадь поверхности клея на щеках для прочности и помогает поддерживать выравнивание сустава.Его часто используют, чтобы скрыть непрерывный паз, который в противном случае был бы виден, как на двери, обшитой панелями.
Меньшие плечи
Хотя я предпочитаю четырехплечий паз и шип, иногда лучше использовать меньшее количество. Возьмем, к примеру, голый шип, выступающий только с одной стороны. Это позволяет использовать более толстый шип в большой толстый пруток, что может принести пользу несущим конструкциям, таким как рабочие столы или платформы. Я использовал этот шарнир при соединении рельсов с ножками стола.Шип только с двумя плечами может появиться в утилитарных изделиях из дерева, таких как заборы и ворота. Эта конструкция ускоряет работу, но может обнажить часть паза в завершенном проекте.
Наклейка
Этот шов включает в себя прорезание одинаковых пазов на обеих частях шва, а затем их соединение свободным (вместо цельного) шипом. С правильно подогнанным шипом скольжения нет потери прочности. А простота и скорость сборки делают его отличным выбором.Я часто выбираю скользящий шип, когда есть углы, избегая необходимости обрезать угловые шипы.
Мульти-шип
Твин
Я часто использую эту вариацию при присоединении фартука или рейки к тонкой ножке. Увеличивая шипы вдвое, я увеличиваю поверхность клея с длинными волокнами, что обеспечивает большую прочность.
зубчатый
Зубчатый шип не имеет одинаковой длины. Вместо этого он поднимается и опускается, как парапет замка.Он имеет такую форму, потому что длинный и широкий шип может создать слабые стенки в пазу, в результате чего он отделится от шипа и будет стимулировать движение древесины в суставе, что может привести к повреждению сустава. Прерывистые более короткие шипы сохраняют целостность паза. На концах макета часто используются зубчатые шипы, которые помогают держать столешницы плоскими.
Специальные шипы
Плечо со скосом
Это часто используется, когда есть декоративная обработка, такая как бортик, идущий по внутреннему краю рамы для конструкции приподнятых или плоских панелей.
Лицевая кромка со скосом
В этой разновидности тонкая часть лица скошена под скос, что сочетает в себе прочность врезного шипа с визуальной привлекательностью митры.
Уздечка
В этом соединении обе половины открыты, одна скользит в другую. После соединения соединение становится прочным и может сделать соединение стойким.
Привязка
Это соединение усилено штифтом малого диаметра, проходящим через соединение перпендикулярно его поверхности.Из-за прочности современных клеев, колышки сегодня часто являются декоративными и в действительности не являются необходимыми.
Проходной клин
Заклинивание конца шипа усиливает соединение, закрывая небольшие зазоры и обеспечивая плотную посадку. При сквозных шипах это также делается в декоративных целях.
Бивень
Вытянутый шип проходит через паз, и в том месте, где шип выходит из паза, он фиксируется на месте штифтом или клином.Вы найдете это соединение на узлах, которые можно разобрать и снова собрать.
Марио Родригес преподает деревообработку и делает мебель в Филадельфии.
Чтобы просмотреть всю статью, нажмите кнопку «Просмотреть PDF» ниже.
Отдел деревообработки № 274
Подробнее на Finewoodworking.com:
Подпишитесь на избиратели сегодня и получите новейшие технологии и практические рекомендации от Fine Woodworking, а также специальные предложения.
Получайте советы по деревообработке, советы экспертов и специальные предложения на почту
×Скачать БЕСПЛАТНО PDF
, когда вы вводите свой адрес электронной почты ниже.
Посмотреть PDFКак сделать соединение врезки и шипа
Фото: rostwoodworks.com
Врезные и шипованные соединения являются предпочтительным типом соединения для мебели и шкафов. Он прочен, долговечен и практически не подвержен расширению или сжатию деревянных элементов в результате изменений температуры и влажности. При правильной форме врезные и шипованные соединения могут даже быть декоративными элементами в готовом виде изделия.
Создание пазового и шипового соединения может быть сложной задачей для начинающего плотника, но с соответствующими инструментами придание формы деталям — довольно простой процесс.
Разметка стыка. Любой опытный краснодеревщик скажет вам, что правильная компоновка так же важна, как и резка и придание формы. Идеально сформированный шип неправильного размера или формы — вовсе не достижение.
Шип должен составлять от одной трети до половины толщины заготовки, из которой он сделан.
Установите врезной калибр на выбранную толщину шипа, расположив точки так, чтобы он проходил по паре линий на таком расстоянии.Затем установите блок на калибр так, чтобы линии проводились на равном расстоянии от сторон ложи. Также отметьте плечевые линии там, где нужно обрезать приклад выше и ниже язычка.
Обрезка шипа. Ваша задняя пила справится с этой задачей. Также можно использовать формирователь или фрезер, а также головку дадо на столе или пилу с радиальным рычагом.
В каждом случае устанавливайте высоту лезвия отдельно для плечевого и торцевого разрезов. На настольной пиле расположите упор так, чтобы расстояние от противоположной стороны полотна до упора соответствовало желаемой длине шипа.
Нарезка врезки. Глубина паза должна примерно в три раза превышать толщину шипа. Его можно разрезать несколькими способами, в том числе традиционным подходом с использованием прочных долбежных долот и молотка для вырезания отверстия вручную. Другой вариант — использовать сверло Форстнера или сверло на сверле или распорке для сверления, чтобы начать паз, а затем очистить и выровнять его долотом. Также можно использовать роутер; фрезерный станок особенно полезен для долбления.
Гораздо более простой способ — использовать насадку для пазов на вашем сверлильном станке.Устройство состоит из хомута, который зажимает насадку прямо над патроном на пиноли (основной неподвижный вал сверлильного станка, внутри которого вращается шпиндель). Внизу коромысло снабжено полым зубилом с квадратными углами, внутри которого немного поворачивается. Продаются долота разных размеров с соответствующими битами.
При использовании врезной насадки сверлильный станок работает так же, как и при выполнении обычных задач сверления. Вращающееся сверло будет делать большую часть резки, но долото сглаживает углы вокруг отверстия, образуя врезное отверстие с буртиком.
Убедитесь, что заготовка надежно закреплена на столе, возможно, с помощью зажима, упора или и того, и другого. При выполнении точных пазов важно, чтобы стороны долота были перпендикулярны ложу. Не применяйте силу к сверлу: дайте ему установить такую скорость резания, при которой сверло не застревает в древесине.
Крепление шарнира. Клей часто используется для соединения врезных и шипованных швов, так же как и дюбели, проходящие через шов. Сочетание того и другого — самое сильное.
Перед нанесением клея зажмите стык насухо, чтобы убедиться, что прилегание правильное. Просверлите отверстия для штифтов или дюбелей, разберите и нанесите клей. Сожмите детали вместе и вставьте дюбели так, чтобы они выступали с обеих сторон стыка. Соскребите видимые излишки клея с поверхности соединяемой древесины.
После того, как клей застынет, снимите зажимы и срежьте дюбели с помощью острого долота или пилы для заподлицо.
Механические характеристики врезных и шипованных соединений, предварительно армированных вставными бамбуковыми пластинами | Journal of Wood Science
Виды разрушения
Неармированные соединения
При увеличении вертикальной нагрузки балка вращалась вокруг центра вращения.Как показано на рис. 5, для неармированных соединений верхняя поверхность концевой части шипа была плотно прижата к пазу, и наблюдалась деформация сжатия перпендикулярно волокнам на конце шипа; Между тем нижняя поверхность шипа постепенно отделяется от паза. Более того, верхний конец шипа имел тенденцию выходить из паза, но шип не отделялся от паза.
Рис. 5Вид разрушения неармированного пазового и шипованного соединения (образец C1–2)
После испытания швы были разобраны для проверки деформации и разрушения шиповидного шипа и паза.Значительная деформация сжатия перпендикулярно зернам наблюдалась в двух местах: на верхней поверхности шипа на конце и на нижней поверхности шипа возле заплечика, что указывает на то, что контактные силы в этих двух областях были критическими. Кроме того, на некоторых образцах была обнаружена трещина в нижней части шипа, которая могла быть вызвана перпендикулярным к волокнам растягивающим напряжением, которое уравновешивало сжимающее напряжение около заплечика. Внутри врезного отверстия не было обнаружено явной деформации; тем не менее, локальные следы сжатия были обнаружены в колонне в зоне контакта между плечом балки и колонной.
Армированные соединения
Для армированных соединений, помимо извлечения и отделения шипа с пазом, наблюдались различные виды трещин на концах шипов во время процесса нагружения, как показано на рис. 6. Для образцов из группы B — i — // — E, усиливающие пластины которого затем приклеивались к шипу без штифта, шип растрескался по вертикали. Это было связано с тем, что MOE усиливающей пластины была намного выше, чем у древесины, и, таким образом, они поглощали больше контактных сил, чем древесина.Между усиливающими пластинами и балкой наблюдались различия в силе, которые вызывали напряжение сдвига, распределенное в линии клея и в древесине рядом с линией клея. Поскольку прочность древесины на сдвиг при качении была слишком мала, чтобы выдержать напряжение сдвига, древесина треснула. Однако в армированных швах, куда были добавлены дюбели, такого рода поломок не обнаружено. Горизонтальные трещины были обнаружены в бамбуковых пластинах скримбера в шипах, где усиливающие пластины были размещены параллельно шипу; однако в перпендикулярно расположенных пластинах бамбукового скримбера не было горизонтальных трещин, поскольку прочность на растяжение параллельно волокнам была намного выше, чем прочность на разрыв перпендикулярно волокнам для бамбукового скримбера.Практически на всех образцах не было трещин на линии клея между бамбуковой сеткой и шипом, что указывает на хорошую прочность сцепления обоих клеев.
Рис. 6Обнаружены трещины в усиленных пазовых и шиповых соединениях
После испытаний соединения были демонтированы. Как показано на рис. 7, чрезмерная деформация сжатия перпендикулярно волокнам шипа была значительно уменьшена из-за наличия усиливающих пластин. Для шипов, армированных бамбуковыми пластинами из сетки, расположенных параллельно или перпендикулярно шипу, усиливающие пластины не деформировались одновременно с деревом.Хотя деревянная часть шипа все еще подвергалась довольно большой деформации сжатия, в усиливающих пластинах почти не было обнаружено явной деформации сжатия. Для усиленного шипа с перпендикулярно покрытыми пластинами скримбера также было обнаружено, что бамбуковый скримбер треснул перпендикулярно волокну. Трещины были вызваны горизонтальной силой трения, которая действовала на верхнюю поверхность шипа и создавала напряжение растяжения перпендикулярно волокнам в усиливающих пластинах.Для шипов, в которых армирующие пластины выступали на 100 мм в балку, т. Е. Группы B- i -⊥-DP и T- iii -⊥-DE, в балке было обнаружено разрушение при изгибе, что свидетельствует о том, что усиливающие пластины хорошо работал с шипом в целом.
Рис.7Виды разрушения армированных пазов и шипов
Для армированных швов было обнаружено, что следы в виде полос были обнаружены в пазу в соответствующем положении усиливающих пластин.Это произошло потому, что бамбуковая сетка была намного прочнее дерева.
Результаты и анализ
Кривые и данные
Пересечение нейтральных осей балки и колонны было принято в качестве центра вращения. Момент создавался приложенной вертикальной нагрузкой по отношению к центру вращения. Угол поворота рассчитывался по двум горизонтальным датчикам. Кривые момент-угол поворота образцов в каждой опытной группе были усреднены и показаны на рис.8. Для армированных соединений пиковая нагрузка была достигнута до 0,10 рад, но для неармированных соединений нагрузка могла увеличиваться до тех пор, пока не были достигнуты пределы привода. Однако следует отметить, что на практике угол поворота пазовых и шиповых соединений обычно не мог превышать 0,1 рад, при котором горизонтальный снос колонны высотой 3 м мог достигать около 300 мм.
Рис. 8Кривые среднего момента вращения для каждой группы
Это ясно показывает, что образцы контрольной группы C1 (без армирования) показали более низкую жесткость.Пластины с прорезями, усиливающие пазовые и шипованные соединения, создают полностью более жесткие и прочные соединения, чем неармированные. Нагрузки, воспринимаемые неармированными соединениями, продолжали увеличиваться без явных пиков, и казалось, что они несут большую нагрузку, чем некоторые армированные соединения, когда угол поворота был достаточно большим. Но, как указывалось выше, на практике пазовые и шиповые соединения не допускались к такому большому углу поворота.
Несущая способность шарниров по моменту определялась на основе пиковой точки (или конечной точки в случае отсутствия разрушения) кривых момент-угол поворота.Затем участок кривой в диапазоне от 15 до 40% (этот диапазон подвергался небольшому изменению, если на этом участке наблюдалась явная нелинейность) пикового момента был подогнан с помощью линейной функции для определения начальной жесткости. Среднее значение и коэффициент вариации (COV) несущей способности момента и исходная жесткость образцов в одной группе были определены и перечислены в таблице 4. А усиливающий эффект оценивался с помощью индекса увеличения скорости армированных соединений к неармированным соединениям для как моментная несущая способность, так и начальная жесткость.Эти две ставки также перечислены в Таблице 4.
Таблица 4 Моментная несущая способность и начальная жесткость каждой испытательной группыОбсуждение
Как указано в таблице 4, начальная жесткость усиленных пазовых и шиповых соединений увеличилась на 11,4–91,8%, а несущая способность по моменту увеличилась на 13,5–41,7% в различных конфигурациях армирования. Это указывает на то, что предложенный метод усиления был эффективным способом улучшить механические характеристики пазовых и шиповых соединений.
COV начальной жесткости пазовых и шиповых соединений с бамбуковыми скримберными пластинами, расположенными параллельно шипу, была ниже, чем у суставов с бамбуковыми скримберными пластинами, расположенными перпендикулярно шипу. Поскольку в перпендикулярно расположенных пластинах бамбукового скримбера возникли вертикальные трещины, которые привели к неравномерно распределенному напряжению в пластинах бамбукового скримбера и вызвали различное влияние на силу трения между шипом и пазом в разных образцах.
Влияние дюбеля
Как несущая способность момента, так и начальная жесткость соединений в B- i — // — DE были больше, чем у B- i — // — E, что указывает на наличие механические крепления положительно сказались на конструктивных характеристиках пазовых и шиповых соединений.
Влияние типа клея
Тип клея был единственным различным фактором в группах B- i — // — D-E и B- i — // — D-P. С помощью анализа ANOVA (анализ вариаций) было обнаружено, что клеи, использованные в этом исследовании, не оказали существенного влияния на механические характеристики пазовых и шиповых соединений.Это хорошо согласуется с явлением, что в соединениях с любым клеем разрушения клеевого шва не наблюдалось. Таким образом, дальнейший анализ проводился без учета типа клея.
Влияние длины заделки
Влияние длины заделки (обозначенной « a », как показано на рис. 3) усилительных пластин можно исследовать путем сравнения несущей способности момента и начальной жесткости групп B- ii -⊥-D-E0, B- ii -⊥-DE, длина удлинения которых составляла 0 и 50 мм соответственно.Анализ ANOVA был проведен для сравнения разницы, и было обнаружено, что длина заделки фактически не имела значительного влияния на несущую способность момента и исходную жесткость для суставов на уровне значимости 0,05. Это можно объяснить на основании экспериментальных наблюдений, что деформация сустава локализована в шипе; Эффект от увеличения длины заделки до механических характеристик был незначительным.
Влияние формы зерна
Поскольку длина заделки не оказывала значительного влияния на механические характеристики пазовых и шиповых соединений, был проведен анализ ANOVA для сравнения несущей способности моментов и начальной жесткости соединений в группах B- i — ⊥-DP и B- i — // -DP.На уровне значимости 0,05 не было значимой разницы между моментной несущей способностью соединений с разной ориентацией зерен. Однако вероятность того, что исходные жесткости были идентичными для соединений с разной ориентацией зерен, составляла всего 6,6%, что позволяет предположить, что ориентация зерен оказала значительное влияние на начальную жесткость, если принять во внимание ограниченное количество образцов.
Эффекты схемы прорези
Хотя расположение пластин было различным в схемах прорези i и ii , но общая ширина была одинаковой; однако общая ширина пластин была больше, чем у обоих шаблонов прорезей i и ii .Анализ ANOVA был проведен для сравнения несущей способности момента и начальной жесткости соединений в группах B- i -⊥-D-P и B- ii -⊥-D-E. Было обнаружено, что не было значительной разницы между схемами пазов i и ii как по несущей способности момента, так и по начальной жесткости, что указывает на то, что расположение пазов не оказывает существенного влияния на механические характеристики, если частота замены была одинаковой. .
Затем был проведен анализ ANOVA для сравнения несущей способности момента и начальной жесткости соединений в группах B- i -⊥-DP и T- iii -⊥-DE, как несущая способность, так и начальная жесткость значительно различались. для этих двух групп.И как несущая способность, так и начальная жесткость были самыми большими во всех испытательных конфигурациях для соединений в группе T- iii -⊥-DE, что указывает на то, что чем больше древесины было заменено, тем лучше структурные характеристики врезных и шиповых соединений. было, по крайней мере, ниже нормы замены 3/8.
Как сделать деревообрабатывающее соединение врезной и шиповидной формы
Джон — Flickr CC Викимедиа 2.0
Паз и шип для обработки дерева используются во всем мире на протяжении тысячелетий — не зря.Считается одним из самых прочных соединений для деревообработки для соединения двух деревянных брусков под углом 90 градусов. Хотя это и не так привлекательно визуально, как соединения типа «ласточкин хвост», соединение в виде паза и шипа может использоваться мастерами по дереву любого уровня подготовки для изготовления мебели и других работ по деревообработке.
Врезной и шипообразный шарнир функционирует, вставляя один конец куска дерева в отверстие в другом куске дерева. Это так просто. Меньший конец дерева называется «шип», а дерево с отверстием называется «паз».«Клей используется для скрепления частей вместе, а в различных вариантах соединения также используются штифты и клинья для фиксации соединения на месте.
Newsy Preservation Paris / Flickr CC 2.0
Как и соединение «ласточкин хвост», паз и шип можно вырезать вручную, но для этого требуется определенный уровень навыков и умение использовать широкий спектр ручных инструментов. Более простой и менее затратный по времени способ разрезания пазов и шипов — использование электроинструментов.
Лучше всего сначала разрезать паз, а второй — шип. Вам будет намного проще точно настроить и отрегулировать шип, чтобы он вписался в паз, а затем наоборот. Основное правило обрезки шипов состоит в том, что они должны быть равны половине толщины доски, а длина шипа должна быть в 4-5 раз больше толщины шипа.
Фрезерный станок со спиральной коронкой является предпочтительным электроинструментом для прорезания паза, а кромочная направляющая, прикрепленная к основанию фрезы, обеспечивает прямой рез.Деревообрабатывающий верстак с тисками значительно облегчает этот процесс.
Для резки шипов настольная пила с лезвием для шипов и приспособлением для шипорезки может каждый раз быстро и точно разрезать шипы. Это важно при создании более крупных предметов мебели, которые каждый раз требуют точных разрезов.
Wood Whisperer представляет собой отличное введение в паз и шип и демонстрирует, как использовать эти инструменты и приспособления для резки идеальных швов.
Этот контент импортирован с YouTube.Вы можете найти тот же контент в другом формате или найти дополнительную информацию на их веб-сайте.
Добавив паз и шип к своему арсеналу навыков деревообработки, вы получите простой и прочный сустав, который можно использовать в самых разных ситуациях и в самых разных ситуациях.
Этот контент создается и поддерживается третьей стороной и импортируется на эту страницу, чтобы помочь пользователям указать свои адреса электронной почты. Вы можете найти больше информации об этом и подобном контенте на пианино.io
Механизм противодействия нагрузке врезного шипового соединения с зазорами под действием действующих в плоскости сил и моментов
Основные характеристики
- •
Представлена нелинейная аналитическая модель шипорезного соединения с зазорами.
- •
Аналитически изучен механизм фрикционно-скользящего контакта между пазом и шипом при реальных нагрузках.
- •
Сформулирована жесткость гибридного конечного элемента с MT-соединением.
- •
Исследованы деформация и рассеяние энергии соединений МП при горизонтальных нагрузках.
Реферат
Врезное соединение с шипом (MT) — это основной конструктивный элемент, соединяющий балки и колонны в плоскости в традиционных китайских деревянных конструкциях. Было предпринято много исследований по его поведению и характеристикам, особенно по соотношению момент-вращение, в то время как не существует какой-либо модели механизма сопротивления нагрузке при реалистичной осевой нагрузке, сдвиге и изгибающем моменте.В данной статье представлена нелинейная аналитическая модель соединения MT с зазорами в традиционных деревянных конструкциях, основанная на теории заделки и допущении ортогональной анизотропии в древесном материале. Механизм трения-проскальзывания-контакта между пазом и шипом при реальных нагрузках аналитически изучен с учетом влияния различных деформаций на восстанавливающие силы. Затем формулируется жесткость гибридного конечного элемента с концевыми пружинами для имитации наличия MT-соединения в элементе рамы.Затем изучается эффективность этого соединения в деревянном плоском каркасе при динамическом расчете при горизонтальных нагрузках. Характеристики фрикционно-скользящего контакта в соединении MT под нагрузкой могут быть получены с помощью этой модели вместе с подробной информацией о механизме рассеивания энергии в соединении. Можно сделать вывод, что традиционные китайские деревянные конструкции демонстрируют хорошую сейсмостойкость, поскольку энергия вибрации рассеивается за счет трения во многих соединениях MT на протяжении всего процесса вибрации.
Ключевые слова
Аналитическая модель
Соединение «врезка-шип»
Традиционные деревянные конструкции
Гибридные конечные элементы
Dynamics
Рекомендуемые статьиЦитирующие статьи (0)
Полный текст© 2020 Elsevier Ltd. Все права защищены.
Рекомендуемые статьи
Ссылки на статьи
Деревянная чаша врезной или шипованной — что лучше?
Врезка или шип — вот вопрос при повороте или изготовлении деревянной чаши.Для одних нет предпочтения, для других — врезной или шип, а для других — нет.
Вы установили заготовку дежи, начали вращать, и теперь пора решить, как прикрепить дежу к четырехкулачковому патрону. Пора принимать решение. Если, конечно, вы не поворачиваете деревянную чашу без патрона. Но в этой статье мы поговорим о патроне и о том, как прикрепить к нему патрон.
Так как же выбрать, что использовать, паз или шип?
Есть несколько факторов, на которые можно дать ответ.В этой статье мы рассмотрим эти факторы, и, надеюсь, вы сможете лучше понять, когда лучше всего использовать паз, а когда — шип.
Что такое врезка или шип
Прежде чем мы углубимся в этот непонятный вопрос, давайте проясним, что мы обсуждаем. Паз или шип — это два разных способа прикрепить деревянное дно чаши к четырехкулачковому патрону.
Обычно при повороте чаши сначала поворачиваются нижние стороны и основание чаши, затем чаша переворачивается, а затем внутренняя часть чаши очищается и обрабатывается.
Примеры врезных или шиповых соединенийТермины «врезной» и «шип» — традиционные термины деревообработки, используемые для описания двух противоположных взаимосвязанных соединений. Шип — это продолжение деревянного материала, а паз — это углубленная полость в дереве.
С точки зрения столярных изделий, шип конструируется и разрезается так, чтобы плотно прилегать к пазу, и оба склеиваются или скрепляются друг с другом.
Для нашего использования нам понадобится только паз или шип, но не оба вместе. Дно чаши, независимо от того, снабжено ли оно углублением для паза или удлинителем шипа, будет прикреплено к четырехкулачковому патрону по дереву
Губки четырехкулачкового патрона будут сжиматься, чтобы удерживать шип, или расширяться, чтобы захватить паз.
Примеры врезного или шипованного соединения с четырехкулачковым патрономКак сделать врезку
Процесс изготовления паза или шипа начинается с подгонки четырехкулачкового патрона к заготовке чаши. При выборе размера паза кулачки патрона должны сжиматься, а паз должен быть немного больше, чтобы соответствовать патрону. При использовании шипа челюсти должны сжиматься на шипе, но не закрываться полностью.
Врезка с изображением четырехкулачкового патронаДля изготовления паза необходимо очистить размер заготовки чаши.Прорезать паз можно с помощью отрезного инструмента, долота для чаши или комбинации инструментов, которые подходят вам лучше всего.
При форме углубления для паза необходимо придать поднутрение «ласточкин хвост» по внешнему краю. Косое долото, используемое по центру, отлично подходит для зачистки поднутрений под небольшим углом.
Для получения всех подробностей о том, как сделать отличную врезную нишу, ознакомьтесь с этой статьей.
Как сделать шип
Когда размер патрона отмечен на дне заготовки чаши, материал вокруг и до шипа удаляется.Обычно я удаляю этот материал с помощью резца для большой чаши.
Как только я доберусь до линии шипа, я замедлюсь и сделаю аккуратные, чистые надрезы, придавая квадратную форму деревянному цилиндру, выступающему из заготовки чаши. Я не могу остановиться на этом, потому что четырехкулачковый патрон плохо удерживает цилиндрический шип.
Шип с изображением четырехкулачкового патронаЯ использую канавку для шпинделя, чтобы повернуть слегка наклонную поднутрение в шип чаши. Начиная с края цилиндра с шипом, я делаю небольшой надрез внутрь, пока не дойду до заплечика с шипом.Говоря об этом плече, он также должен быть ровным и гладким, чтобы идеально подходить к патрону.
Чтобы узнать обо всех тонкостях создания идеального шипа деревянной чаши, прочтите эту статью полностью. И что бы вы ни делали, не делайте таких шипов!
Личные предпочтения
Хорошо, так что вернемся к вопросу, паз или шип?
К чему все морализаторы вокруг дна заготовки чаши? Что ж, это отличный вопрос. Думаю, для некоторых это становится обычным способом делать что-то.
Все мы знаем, что происходит, когда некоторые люди предпочитают одно другому. По какой-то причине они чувствуют себя обязанными отстаивать свою позицию любой ценой.
Дебаты давние и легендарные. Форд против Шеви. Bud Light против Miller Lite. Apple против Microsoft. Кока-кола против Пепси. Демократы против республиканцев. John Deere против International. А теперь мы добавим Mortise против Tenon. LOL
Делайте то, что работает
Я должен сказать, что большую часть времени предпочитаю использовать шип.Однако я не из тех, кто придерживается принципа «только шип». Иногда я делаю пазы, но обычно я предпочитаю использовать шипы. Думаю, вы поймете почему, когда продолжите читать.
Вместо того, чтобы использовать односторонний подход при принятии решения о том, какое соединение сделать для дна чаши, подумайте, что имеет наибольшее значение для каждой чаши.
Легко привыкнуть к выполнению только пазов или шипов и искренне не рассматривать альтернативу. Лучше всего определить, что лучше всего — паз или шип для каждой конкретной чаши, которую вы поворачиваете.
Преимущества врезки
Одно из преимуществ изготовления врезной ниши — простота и скорость. Превратить углубленную область относительно просто и несложно.
Для создания паза необходимо удалить небольшое количество отходов, только сам участок паза. Сделайте надрезы, чтобы устранить эту область, с помощью отрезного инструмента и долота чаши.
Если конкретная заготовка чаши тонкая, хорошо подойдет паз, так как материал вокруг дна не тратится. Пластины, особенно хорошо работают с врезным соединением.
Врезные врезки отлично подходят для начинающих, впервые обучающихся соединению деревянного патрона с токарным станком. Процесс изготовления паза выполняется быстро и просто.
Еще одно преимущество паза в том, что его легко снять и снова прикрепить к патрону. Простая повторная установка может быть плюсом для нанесения финишной отделки и отсутствия необходимости связывать токарный станок для других проектов.
Производство многих деревянных чаш можно выполнять быстрее, используя врезные выемки, чем при использовании шипов.Шипы обычно необходимо удалять позже, что добавляет этап производства.
Кроме того, углубление в пазу — отличное место, чтобы спрятать сюрприз для любителя деревянной чаши. Декоративные линии могут быть повернуты, узоры, цвета, точение по дереву или даже вставки могут быть покрыты эпоксидной смолой в области паза в качестве визуального удовольствия.
Недостатки врезки
Врезка по самой своей природе требует наличия места внутри толщины стенок чаши. Из-за этого вторжения окончательная толщина чаши обычно не может быть очень тонкой.
Еще одним большим недостатком является то, что паз не позволяет легко придать окончательную форму ножке чаши. Большая утопленная область определяет окончательный дизайн стопы и усложняет внесение изменений.
Если дно конкретной чаши узкое, а количество древесины вокруг паза тонкое, зажимной патрон может оказывать слишком большое давление на окружающую древесину. Когда вокруг паза недостаточно древесины, чтобы выдержать давление четырехкулачкового патрона, часть паза с боковой стенкой, скорее всего, выйдет из строя.
Мое личное возражение против паза — это заметность. При переворачивании чаши с пазом сразу становится очевидным осуществление процесса токарной обработки древесины.
Я действительно предпочитаю немного загадочности для тех, кто не работает по дереву, когда они исследуют деревянную миску. Намного приятнее, когда кто-то спрашивает, как было изготовлено изделие.
Думаю, для меня врезной круг делает чашу незавершенной. Но опять же, это только мое предпочтение.
Преимущества Tenon
Шип можно повернуть на заготовке дежи и создать надежное, стабильное соединение практически для любой дежи.Узкие миски с меньшим основанием хорошо подходят для поворота с помощью шипа.
Тонкостенные чаши легче поворачивать шипами, чем пазами, потому что шип не влияет на общую толщину стенки. Шип — это расширение базы, а не вторжение.
Шипы могут быть изначально созданы больше, чем необходимо для поддержки процесса токарной обработки, а затем перевернуты в обратном направлении и повернуты вниз для получения гораздо меньшего профиля.
Кроме того, из-за простоты последующего изменения шипы могут быть изменены, чтобы соответствовать практически любому необходимому дизайну или окончательному виду.Часть шипа, захваченная деревянным патроном, также может быть включена в окончательное основание.
Область тенона удалена для более маленькой стопыШип чаши позволяет обнажить всю площадь дна чаши как для визуализации окончательной формы, так и для точения. Последнюю ножку чаши можно повернуть, сохранив шиповидный сустав. Позже шип может быть удален из области ножки чаши.
Обратное зажимание и изменение формы шипа после завершения внутренней части чаши может быть полным.Другими словами, может исчезнуть весь шип, а поверхность зашлифовать, не обнаружив четкого соединения между дежой и токарным станком. Тайна токарного соединения — вот что мне больше всего нравится в использовании шипа.
Tenon Недостатки
Иногда, если древесина слишком сухая и хрупкая, шип может сломаться. Проигрыш шипа случился со мной всего пару раз с очень сухой древесиной ореха пекан.
При повороте деревянной чаши с боковыми волокнами волокна могут совпадать с основанием шипа, что увеличивает вероятность отслоения.Опять же, это случалось всего пару раз с очень сухой древесиной.
Чтобы предотвратить отламывание шипа, не снимая чашу с патрона, я нанесу небольшую полоску очень тонкого клея СА вокруг основания шипа. CA помогает, впитывая древесные волокна и склеивая их вместе.
Если конкретный кусок дерева уже тонкий, удаление отходов и формирование шипа сделает его тоньше. Удаление шипа может привести к потере кучи материала.
Еще один недостаток шипа — его необходимо удалить.Процесс удаления занимает немного времени, не много, но немного. Есть несколько способов удалить шип, но все они требуют немного больше времени по сравнению с пазом.
№№
Если повернуть паз или шип в нежной заболони вдоль внешней стороны определенного куска древесины, соединение может быть нарушено. Конечно, это зависит от других факторов, таких как вид и степень сухости, но в целом лучше отказаться от нежной мягкой заболони для паза или шипа.
Еще одна вещь, о которой следует помнить, — это чаши с точеными концами. Заготовку дежи с торцевым стеклом никогда не следует крепить пазом. Внешнее давление со стороны четырехкулачкового патрона расширит и сломает бланк по линиям волокон, что приведет к неплотной посадке лучшего и летающего стакана в худшем случае.
Таблица сравнения врезок или шиповВывод врезной или шиповидной формы
И паз, и шип имеют свои места в токарной обработке деревянной чаши. Нет необходимости использовать только одно патронное соединение поверх другого; оба имеют ценность в разное время.
Теперь, когда мы рассмотрели многие преимущества и недостатки, что вы думаете? Вы в настоящее время используете только одно вместо другого или используете оба? Пожалуйста, поделитесь своими предпочтениями по подключению деревянной чаши в комментарии ниже.
Приспособление для заглушки чаши важно. Ознакомьтесь с этими статьями сейчас:
• ВРЕЗ ДЛЯ ДЕРЕВЯННОЙ ЧАШИ — СДЕЛАЙТЕ ЭТО ПРАВИЛЬНО
• ДЕРЕВЯННАЯ ПЛИТА — НИКОГДА НЕ ДЕЛАЙТЕ ЭТО — 8 ВЕЩЕЙ
• ДЕРЕВЯННАЯ ЧАША ХУДШЕЙ ФОРМЫ 5 (НОЖКА, ВИНТ, КРЕПЛЕНИЕ)
• ДЕРЕВЯННАЯ ЧАША ТЕНОНОВАЯ ПАНЕЛЬ 3 EASY WAYS
• ТЕНОН ДЛЯ ЧАШКИ — СОЗДАЙТЕ ИДЕАЛЬНУЮ ЗАЩИТНУЮ НОЖКУ ДЛЯ ДЕРЕВЯННЫХ МИСК
Happy Turning,
Кент