Основные виды соединений деревянных деталей

Как сделать поперечное соединение

Одним из самых простых является поперечное соединение. Оно отличается простотой изготовления, овладеть его премудростями может даже начинающий плотник. Работа выполняется в следующем порядке:

• делается разметка. Соединяемые детали накладывают друг на друга. С помощью линейки прочерчивают линию среза. Рейсмусом наносят разметку по толщине;
• первая деталь зажимается в тиски. Ручной пилой, аккуратно, по линиям делается распил до пометки, оставленной рейсмусом. Заготовка поворачивается. Делается второй пропил;
• заготовку вынимают из тисков. С помощью острой стамески и деревянного молотка-киянки удаляют часть древесины между пропилами;
• обрабатывают вторую деталь;
• плоскости выравнивают с помощью наждачной бумаги или абразивного бруска.

Теперь можно стыковать деревянные заготовки. Соединение должно быть плотным, без люфтов и зазоров. Если изделие будет неразъемным, стыки промазывают столярным клеем, конструкция дополнительно усиливается шурупами.

Как сделать шип-паз ручным фрезером

Чтобы изготовить данное шиповое соединение, нам понадобится непосредственно сам фрезер и рабочий стол. Для облегчения процесса можно сделать такое дополнительное приспособление, как кондуктор.

Порядок действий следующий:

• • Устанавливаем на фанерный лист два реечных ограничителя, выпиливаем отверстия под размер паза для царги и проножки. Реечные ограничители должны быть закреплены по ширине фрезера. Они фиксируют его поперек рабочей плоскости. Для фиксирования продольного смещения два других ограничителя выставляются по торцам предполагаемого расположения места установки столярного станка.
  • Для перемещения заготовки по длине монтируем к столешнице пару брусков, которые соответствуют размерам обрабатываемой детали.
  • Размечаем ось и габариты пазов. Устанавливаем дополнительное приспособление так, чтобы на заготовке и кондукторе полностью совпала разметка.
  • Необходимо выставить и закрепить упор.
  • Закрепить кондуктор с помощью саморезов к брускам.
  • Необходимо взять прямую фрезу и выставить глубину фрезеровки, учитывая толщину изготовленного кондуктора. После этого необходимо зафиксировать заготовку с помощью струбцины и выполнить обработку паза.

https://youtube.com/watch?v=P_7Ths84Jf0

Приступаем к вырезке шипов.

• При небольших объемах производства лучше всего делать это на циркулярке.
• Сначала необходимо измерить глубину паза, которая будет соответствовать длине шипа.
• Полученную величину отмеряем на своей заготовке. Длина шипа будет определяться разностью величин – ширины заготовки и длины паза, высоты заготовки и ширины паза, разделенные пополам. Полученные остатки материала следует убрать для получения шипа.
• После этого следует выставить на станке размер, равный длине паза, учитывая при этом его ширину. Дисковая пила должна быть зафиксирована на уровне, равном ½ от разницы ширины заготовки и длины паза от линии столешницы. Сделать пару пропилов по длине шипа.
• Фиксируем пильный диск на высоте, равной ½ от разницы величин высот заготовки и ширины паза от линии столешницы. Производится два распила с торца заготовки.
• Начинаем распиловку. Для этого необходимо зафиксировать дисковую пилу на величину длины шипа, при этом расстояние от диска до упора должно соответствовать величине, равной ½ от разниц величин ширины заготовки и длины паза. Производим два пропила по ширине изделия с двух сторон.
• Корректируем расстояние от режущего диска до упора. Оно должно быть равным величине, составляющей ½ от разницы величин высот заготовки и ширины паза. Делаем две прорези. Закругляем столярным ножом края получившегося шипа и зачищаем наждачкой.

Шипорезка для фрезера

Шипорезные шаблоны бывают самых различных конфигураций. Они служат для облегчения работы по вырезке таких соединений, как «шип-паз», а также для ускорения работы. С их помощью вы сможете делать рамки, ящичные соединения, вырезку различных соединений для мебели. От того, какая форма у зубца шаблона, будет зависеть размер паза, а также ровность его кромок. Для изготовления шипорезки своими руками вам понадобятся направляющие, с помощью которых и будет производиться фрезерование шипов. Монтировать их следует на двух противоположных сторонах корпуса в шахматном порядке, расположить равноудаленно. При соблюдении этих условий они идеально подойдут друг к другу.

Фреза по дереву «ласточкин хвост»

Они чаще всего применяются в совокупности с фрезерными машинами и станками для изготовления пазов в изделиях из твердого и мягкого дерева. Изготавливаются из монолитных твердых сплавов.

Предназначены для работы в паре с цилиндрическими фрезами.

Как выбрать паз фрезером

Выполняя эту работу, вам необходимо знать, что техника ее будет напрямую зависеть от расположения и размеров паза. Если он открытый, то ваш инструмент крепится к столешнице, заготовка ведется вдоль фрезы. Точность будет зависеть от положения планки и высоты фрезы. Чтобы у вас не было огрехов в процессе выборки, всегда делайте пробный проход на отходах из древесины. Выборка должна производиться поэтапно, делать нужно при этом несколько проходов. После каждого прохода режущей части фрезера для недопущения ее перегрева необходимо убрать отходы с рабочей поверхности столешницы. Это можно производить с помощью вырезанного из фанеры шаблона, по которому следует пройтись фрезой с верхним подшипником.

Надеемся, что информация, полученная при чтении этой статьи, будет вам полезной и пригодится для использования в домашнем хозяйстве.

ОСНОВНОЕ СОЕДИНЕНИЕ В ПАЗ

Выпиливание пазов на настольной циркулярке набором дисков для пазов выполняется намного быстрее, чем вручную. Но с длинными или широкими деталями трудно маневрировать вокруг стола. Маятниковая пила решает эту проблему, но ей присущ недостаток — обычно её консоли не хватает для запи-ливания поперёк широких деталей.

С этой бедой помогает справиться фрезер. Но и здесь есть свои недостатки.

Во-первых,- если вы выбираете более одной пары пазов, установка линейки для каждой стороны может занять много времени. Поэтому используйте вставку шириной, равной расстоянию от ребра основания фрезера до фрезы. Чтобы установить линейку, сдвиньте вставку вдоль намеченной линии заплечика на обрабатываемой детали (рис. 4).

. Вставка для фрезера.

Столкнувшись вплотную с выборкой пазов, можно сделать несложное приспособление (фото А).

Основные сведения

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

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

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

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

1 файл   285.82 KB

Согласно этому стандарту все соединения подразделяются на следующие категории:

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

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

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

Виды шипового соединения

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

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

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

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

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

Создание шипов на брусках и досках

Применяя фрезы для сращивания древесины для ручного фрезера и вышеописанное приспособление, обработку выполняют в следующей последовательности.

• Деталь, которую предстоит обработать, размещается на нижней опорной плоскости.
• Тот край детали, на котором будет формироваться шип, помещается в вырез верхних направляющих и продвигается в нем до упора в подвижный элемент приспособления.
• Подвижный элемент фиксируется в требуемом положении.
• Используя клиновой элемент, верхнюю плоскость детали прижимают к верхним направляющим.
• На верхние направляющие помещается ручной фрезер.
• Дерево при помощи установленного на фрезер инструмента сначала снимается с одной стороны формируемого шипа.
• После обработки одной стороны заготовку переворачивают и выполняют формирование второй стороны шипа.

Вырезка шипа с помощью приспособления № 1

Даже такое несложное по конструкции устройство позволяет обрабатывать при помощи ручных фрез соединения «шип-паз» с высокой точностью и производительностью.

Перед началом работы такое приспособление необходимо настроить. Это можно сделать по следующему алгоритму.

• Установленный в ручной фрезер инструмент опускается до его соприкосновения с поверхностью фанеры-основания.
• Измеряется толщина детали.
• Толщина заготовки делится на 4. Результат и будет расстоянием, на которое необходимо поднять фрезу над поверхностью основания.

Вырезка паза с помощью приспособления № 2

Используя шаблон «ласточкин хвост», пазы и шипы создают на половину их толщины, что объясняется особенностями соединения данного типа. Чтобы сделать паз в брусе и доске, а также сформировать шип типа «ласточкин хвост», устройство также необходимо настроить и зафиксировать его составляющие в требуемом положении.

Приспособление № 3 для ласточкиного хвоста в работе

Следует иметь в виду, что создаваемые на деревянных брусках и досках шип и паз должны соединяться друг с другом с некоторым зазором, который необходим для размещения клеевого состава.

Сферы применения

Для оснащения ручного фрезера по дереву сегодня предлагаются различные инструменты, каждый из которых предназначен для выполнения определенных технологических задач.

Фрезы концевого типа

Концевые фрезы по своему конструктивному исполнению очень напоминают обычные сверла, на рабочем конце которых отсутствует конусная часть. Особенность конструкции концевых фрез по дереву заключается в том, что на их торцевой части, расположенной к боковым сторонам под углом 90°, также имеются режущие зубья. Такая конструктивная особенность позволяет использовать фрезы данного типа для выполнения различных технологических операций, к которым, в частности, относятся:

1. сверление;
2. создание на поверхности обрабатываемой заготовки пазов, в том числе и сквозного типа;
3. выборка четверти;
4. раскрой заготовок;
5. обработка кромок.

Концевыми спиральными фрезами нарезают пазы, выполняют отверстия и обрабатывают контуры

Кроме того, при помощи такого универсального инструмента можно выполнять обработку ступенчатых поверхностей, вырезать пазы для дверных замков и петель, а также решать многие другие технологические задачи.

Пазовые фрезы

Пазовые фрезы по дереву в полном соответствии с их названием используются для того, чтобы создавать на обрабатываемом изделии пазы различных форм и размеров. Фрезы пазовые в зависимости от конструктивного исполнения подразделяются на следующие категории:

1. прямые фрезы для выборки пазов прямоугольного профиля (сюда также относится пальчиковая фреза по дереву для ручного фрезера);
2. фасонные фрезы для работ по дереву, при помощи которых на поверхности обрабатываемого изделия выполняют выборку пазов фигурной конфигурации (фасонная фреза, в частности, позволяет имитировать на поверхности обрабатываемого изделия филенчатый рисунок);
3. фрезы для создания пазов, имеющих конфигурацию «ласточкин хвост» (такая технологическая операция требует применения специального шаблона);
4. конструкционные фрезы, которые используются для выборки пазов Т-образной конфигурации (при этом необходимо обеспечить эффективное удаление стружки из формируемого паза);
5. фрезы с рабочей частью конусной формы (с их помощью ручным фрезером выполняются гравировочные работы, а также создаются пазы V-образной конфигурации);
6. галтельные инструменты, используемые для выборки на поверхности обрабатываемого изделия пазов полукруглой конфигурации (галтельная фреза часто применяется для выполнения декоративной обработки изделий из древесины).

Примеры пазовых фрез

Фрезерный инструмент кромочной категории

Кромочные фрезы, которые относятся к наиболее распространенным инструментам, используемым для работ ручным фрезером, также подразделяются на несколько категорий:

1. прямые фрезы, известные также под названием копировальных и часто оснащаемые направляющим подшипником (они позволяют создавать идеально ровные кромки на обрабатываемом изделии);
2. фреза кромочная фигурная, или профильная фреза, при помощи которой кромке обрабатываемого изделия может придаваться любая конфигурация;
3. фигирейные фрезы, используемые для изготовления дверных филенок и плинтусов;
4. инструмент конусного типа для ручных фрезеров, при помощи которого кромка обрабатываемого изделия обрезается под требуемым углом (особенность конструкции фрез данного типа заключается в том, что они практически всегда оснащаются направляющими подшипниками);
5. фреза кромочная калевочная, применяемая для того, чтобы придать кромке обрабатываемого изделия округлую форму (фреза кромочная калевочная, как правило, также оснащается направляющим подшипником);
6. галтельный инструмент, как и фреза кромочная калевочная, позволяет обрабатывать кромки изделия по дуге, но придавать им не выпуклую, а вогнутую форму (по своей конструкции такой инструмент и фреза кромочная калевочная являются зеркальным отражением друг друга; как и фреза кромочная калевочная, галтельная чаще всего оснащается направляющим подшипником);
7. фреза микрошиповая, позволяющая формировать на поверхности обрабатываемого изделия тонкие треугольные шипы, используемые для создания соединения двух стыкуемых деревянных деталей.

Некоторые типы кромочных фрез

Самостоятельное изготовление углового соединения

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

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

Внимание! Шипы необходимо обустраивать на вертикальных деталях деревянной конструкции, а пазы – на горизонтальных. Алгоритм выполнения работ довольно прост:

Алгоритм выполнения работ довольно прост:

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

По линиям разметки ножовкой делаем пропилы торца до поперечной черты, то есть на глубину 60 мм.

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

• На торце бруска с выступом отпиливаем наружные куски древесины.
• Стамеской аккуратно выдалбливаем внутреннюю часть углубления.

Вставляем шип в паз и проверяем изготовленное соединение. При необходимости удаляем выступающие дефекты стамеской.

Использование ручного электрического фрезера

Обустройство соединений шип — паз фрезером минимизирует трудозатраты и значительно сокращает время на производство столярных работ. Конечно, этот полезный инструмент не поможет при строительстве дома, например, из бруса с сечением 150 х 150 мм, так как фрез такого размера для ручного фрезера нет, да и мощности этого агрегата будет недостаточно для их установки. А вот если вы захотите самостоятельно построить мебель, небольшие оконные рамы или дверные коробки, то такой инструмент просто необходим. В зависимости от размера соединяемых деталей и геометрической конфигурации соединения приобретаете нужную фрезу, а может быть, и две (одну – для пропила паза, другую – для изготовления шипа). Регулировочные приспособления фрезерного инструмента, а также направляющие подшипники (обычно входящие в комплект таких фрез) помогут создать выступы и углубления, точно совпадающие по размерам и форме.