Каркасный дом своими руками: разметка соединения бруса шипом в гнездо

Основные сведения

Одним из самых отработанных способов соединения двух деталей считается соединение типа шип–паз. Наибольшее распространение получил такой способ крепежа изделий из древесины. С его помощью скрепляют детали оконных рам, дверных проёмов, различные элементы мебели, стенки деревянных ящиков. Каждый элемент подобных изделий имеет специально изготовленный шип (или несколько штук) или паз (несколько пазов).
Виды основных соединений деталей изготовленных из дерева определены в ГОСТ 9330-76. В этом документе определены следующие характеристики подобного скрепления деревянных деталей:

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

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

Согласно этому стандарту все соединения подразделяются на следующие категории:

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

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

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

Выбор вида соединения

Вообще, видов соединений деревянных заготовок существует огромное количество, поэтому рассказать можно только о некоторых из них, наиболее распространенных.

Одним из самых простых способов нарастить деревянную деталь (брус, бревно, доску), увеличить ее ширину является торцевое соединение. Существует несколько вариантов его реализации. Часто применяют простой и функциональный метод в половину толщины (вполдерева). В зависимости от предполагаемой нагрузки на деталь срез может быть ровным или косым. В отдельных случаях стык укрепляют с помощью фигурных вырезов – замков. Данный тип соединения препятствует растяжению, скручиванию, изгибу. Так сращивают брус между собой с целью удлинения.

Создание объемных рам или деревянных каркасов требует надежных соединений под различными углами. В этом случае рационально использовать соединение типа шип-паз или шип-проушина. Узлы в месте стыка деталей выдерживают нагрузку смещения, изгиба и сжатия. Если конструкции необходима высокая стойкость на разрыв, вырезы делают трапециевидной формы.

Дополнительные связи каркасных изделий, придающие жесткость конструкции, реализуют с помощью Т-образных или крестообразных соединений. Основная нагрузка на стыках – сжатие, смещение и разрыв. В особых случаях конструкцию дополнительно усиливают металлическими уголками, шурупами или гвоздями.

Для соединения досок между собой в коробчатые конструкции под прямым углом удобно использовать специальный ящичный паз. Как понятно из названия, данный способ часто применяют для создания объемных конструкций, в том числе ящиков для мебели. Качественно изготовленный ящичный стык выглядит монолитно, имеет привлекательный вид и выдерживает внушительные нагрузки. При создании деревянной мебели часто используют соединение на шкантах, нагелях и домино (когда паз имеет продолговатую форму, в отличие от круглого шканта).

Соединение вполдерева

Достаточно часто в столярном деле используют различные варианты стыков вполдерева (простой или прямой замок). Данный тип сборки деревянных конструкций характеризуется простотой изготовления и высокой надежностью. Различают следующие его разновидности:

• поперечное соединение;
• вполдерева – ласточкин хвост;
• угловое соединение;
• на ус;
• сращивание вполдерева.

Первые два способа применяют для соединения деталей, перекрещивающихся под прямым углом. Особенно популярен ласточкин хвост, в котором форма выреза представляет собой трапецию и боковые стороны идут не под прямым углом. Паз замка слегка расширяется от торца, обеспечивая более надежную фиксацию. Надо отметить, что шиповое соединение тоже может называться ласточкин хвост, если шипы вырезаны в виде трапеций.

Второй и третий способы формируют законченный угол. Сращивание применяют в случае необходимости увеличить длину заготовки.

Принцип соединения и его разновидности

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

При плотном сочленении этих двух деталей получается прочный технологический узел.

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

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

• прямоугольного сечения (иногда со скругленными ребрами шипов и пазов);

• в виде трапеции (еще ее называют «ласточкин хвост»).

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

• одношиповые;
• многошиповые.

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

Столярные соединения от Люка Петерсона

Несколько столярных соединений от начинающего австралийского столяра Люка Петерсона

Шип-паз с усилением шкантами

С двумя сквозными шкантами

С одним сквозным шкантом

Ласточкин хвост с разноразмерными шипами и скруглением

Вручную выполненный ласточкин хвост с закругленным краем. Древесина создает естественный цветовой градиент, переходя от продольной текстуры к торцевой.

Область применения

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

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

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

Соединения шипом в гнездо деревянной конструкции

/ Обработка древесины / Соединения на шипах

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

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

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 делается гнездо шириной 6 мм по центру кромки заготовки. При использовании материала толщиной более 18 мм ширина гнезда может быть больше одной трети толщины заготовки при условии, что толщина стенок гнезда будет не менее 6 мм — это вызвано соображениями прочности.

READ Кап и сувель что это и как отличаются?

• 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.

Сквозное шиповое соединение

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

Разметка элементов соединения

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

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

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

Вырезание соединения

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

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

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

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

Высверливание гнезда

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

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

Разметка и изготовление шипа

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

Основными этапами изготовления шипа являются:

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

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

Шип в проушину

Угловые и тавровые (пример: Т-образное соединение оконной рамы) пересечения удобно выполнять методом шип-гребень в проушину. В данном случае проушину делают в торце вертикальной детали, пропилы под шип – в горизонтальной ее составляющей.

Работа начинается с разметки проушины. Толщина заготовки делится на три. Тонкой ножовкой делают пропилы на глубину, равную ширине другой заготовки. С помощью стамесок удаляют лишнюю древесину, стенки проушины выравнивают наждачной бумагой.

Размечают вторую заготовку. Ширина шипа должна быть равна ширине первой заготовки, толщина равняться толщине шипа. Пропилы выполняют ручной ножовкой, тщательно контролируют глубину и угол наклона. Лишнее снимают стамеской.

Окончательную доводку по толщине выполняют с помощью наждачной бумаги. Детали должны соединяться с легким усилием и не распадаться под собственным весом.

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:

1. Поверхность сбоку участвует в формировании сторон сбоку у шипа, стеновой части пазов.
2. 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.

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:

1. Берётся фанерный лист, с одного края которого монтируют боковые элементы в вертикальной плоскости. По центру материала необходимо создать соответствующие вырезы.
2. Боковые стороны снабжаются направляющими. По ним подошва ручного фреза перемещается в дальнейшем.
3. Боковые планки фиксируются на верхних направляющих. Тогда у хода рабочего фрезера, связанного с этими деталями, появляются ограничения.
4. 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.

Шип в гнездо

Более сложным соединением является способ шип в гнездо. Оно требует большего мастерства, но отличается гораздо более высокой надежностью и долговечностью. Сфера использования та же, что и в предыдущем случае, а именно – Т-образные стыки. Отличие данного метода заключается в том, что шип делается в торце вертикальной детали, в теле горизонтальной выпиливается гнездо.

Это одно из самых распространенных мебельных соединений. Различают соединение со сквозным шипом и с глухим. Отличие состоит в том, что в первом случае вырезается сквозное гнездо, во втором прорезь делается на определенную глубину.

Виды шиповых соединений

Очень часто при изготовлении различных изделий из древесины необходимо соединить разные детали склеиванием. Применение шипового соединения придает изделию необходимую прочность.

Шиповое соединение состоит из двух частей — шипа и гнезда проушины. Шип — это выступ, который находится на конце одной из соединяемых деталей. Шип вставляется в проушину либо гнездо другой соединяемой детали. Можно встретить одинарный, двойной и многократный шипы. Шипы делятся на цельные и вставные. Цельным называется шип, который составляет с деталью единое целое. Вставной шип выполняется отдельно от детали. Помимо приведенных существует еще несколько цельных шиповых соединений: «ласточкин хвост», зубчатое соединение

Кроме повышения прочности изделия шиповое соединение может применяться с целью повышения полезного выхода. На рисунке показан мебельный щит с сучками и без сучков.

Мебельный щит без сучков имеет лучший внешний вид по сравнению с предыдущим.

Виды шипов: а — одинарный; б — двойной; в — круглый; г — односторонний «ласточкин хвост»; д — многократный; , е,ж — «ласточкин хвост»; з — зубчатый.

Как известно, существуют различные виды пороков строения древесины, которые могут значительно ухудшить внешний вид изделия. К ним относят сучки, трещины, обзол и др. (рис. 2). Эти пороки выпиливают (рис. 3), фрезеруют шиповое соединение (рис. 4), оставшиеся части брусков сращивают по длине. Зубчатый шип некоторым образом зрительно ухудшает внешний вид, поэтому такие детали применяются под покраску (рис. 5).

Склеивание короткомерных пиломатериалов из массивной древесины по длине позволяет повысить полезный выход. Склеивание в торец характеризуется низкой прочностью (менее 10% прочности натуральной древесины) и поэтому не применяется. Склеивание на ус (рис. 6) является достаточно прочным соединением. Однако при этом требует большой длины шипа и как следствие увеличения расхода материала. Склеивание на зубчатый шипнаиболее предпочтительно, так как обеспечивает 50–60% прочности от цельной древесины.

Пороки строения древесины в пиломатериалах

Схема удаления пороков

Зубчатое шиповое соединение

Склеивание по длине

Виды зубчатого шипового соединения: а — склеивание на ус; б — склеивание на зубчатый шип.

Плоские и трапециевидные шипы имеют боковые грани, называемые щечками; срезанные торцовые части бруска, образующие шипы, называются заплечиками, торцовая часть самого шипа называется торцом. Длина шипа — это расстояние от заплечиков до его торца; толщина шипа — размер между заплечиками или щечками; ширина шипа — поперечный размер щечки. Боковые стенки проушины также называются щечками (рис. 17, а).

Толщину шипа в угловых соединениях обычно принимают из расчета: для одношиповых соединений — от 1/3 до 3/7 толщины бруска, для двухшиповых — от 1/5 до 2/9, для трехшиповых — обычно 1/7 толщины бруска. Ширина проушин должна быть такой, чтобы шипы с небольшим усилием входили в проушины.

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

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

Шиповую вязку следует выполнять так, чтобы шипы и проушины соединялись с соответствующей плотностью без дополнительной подчистки стамеской. Толщина шипа должна быть такой, чтобы он с небольшим усилием входил в проушину. Но чрезмерно толстый шип только расколет деталь. Когда шип тоньше проушины или гнезда, то соединение получается слабое. Иногда такой шип обматывают тонкой прочной бумагой или бинтом на клею, что увеличивает прочность соединения.

Шиповые соединения выполняют в такой последовательности.

Точно по размеру строгают бруски квадратной или прямоугольной формы. Все стороны брусков проверяют угольником. Затем размечают шипы: при помощи гребенки проводят риски на двух противоположных сторонах бруска (рис. 17, г). Для разметки шипов можно использовать и рейсмус. Он более универсален. Но гребенка более производительна и удобна — с ней риски проводят за один раз, а брусочки рейсмуса приходится переставлять для каждой риски отдельно.

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

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

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

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

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

Размеченные заготовки закрепляют в верстаке таким образом, чтобы параллельные линии реза были вертикальными, и приступают к запиловке шипов и проушин. Чистота распила зависит от пилы. Она должна быть острой, с мелкими, одинаково разведенными зубьями. При этом полотно пилы должно находиться сбоку от риски, линия которой остается нетронутой. Во время запиливания шипов пила должна идти с их наружной стороны, а у проушины — с внутренней (рис. 17, д). После пропиливания остается темная полоса пропила (рис. 17, е).

Вначале делают запил, то есть углубляют полотно пилы на 2—3мм в толщину древесины. Для этого полотно пилы ставят сбоку от риски и прижимают к ней ноготь большого пальца левой руки. Пилу сначала ведут на себя, делая запил, при котором зубья пилы слегка врезаются в дерево (рис. 17, ж). Затем пилу короткими движениями ведут вперед, постепенно углубляя ее в древесину на 2—3мм. По мере углубления инструмента пиление выполняют на полный размах. Пилить следует без нажима на пилу, иначе она уклоняется от своего направления (особенно лучковая). Правильный распил без перекоса должен быть с обеих сторон шипа или проушины.

Выполнив все пропилы, у шиповых деталей спиливают щечки (рис. 17, з), при этом линия пропила должна быть перпендикулярна пласти или со скосом вовнутрь, а не наоборот. У двойных шипов древесину выдалбливают в середине между двумя шипами, у тройных — два раза между тремя шипами. У проушинных деталей выполняют только долбление. Долбить древесину следует по рискам у гнезд и по линиям пропила у шипов и проушин. Для сквозных гнезд разметку наносят с обеих сторон детали, для глухих — с одной.

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

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

Долбление выполняют за два приема. Сначала инструмент ставят так, чтобы лезвие отстояло от линии разметки на 2—3мм и не срезало ее. Фаску обращают внутрь гнезда, а инструмент держат вертикально, чтобы древесина не смялась. Более точно направлять стамеску может помочь еще одна доска, закрепленная поверх детали так, что ее край проходит по линии разметки. Легкими ударами киянки долото углубляют в древесину. Слегка покачивая инструмент, выбрасывают часть стружки и продолжают работу. Чтобы подрубленная древесина легче вынималась и не ломался инструмент, стружку снимают толщиной не более 5мм.

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

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

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

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

Готовые детали сначала соединяют без клея, отмечают нестыковки и подчищают до тех пор, пока они не станут плотно примыкать друг к другу. Чем точнее стыковка деталей, тем лучше их схватит клей. В первую очередь надо обратить внимание на прямоугольность соединения. Если вставить шип под углом, то можно примять внешний край паза. Чтобы шип лучше вставлялся в паз, углы в торце можно немного скосить. Но для сквозного шипа не стоит делать слишком большую фаску, иначе соединение с внешней стороны будет выглядеть неаккуратно.

После исправления всех недочетов соединение можно собрать окончательно или склеить.

Сэкономить много времени при изготовлении прямых и клиновидных шипов и пазов под них поможет фрезер с пазовой или специальной фрезой и гребнеобразный металлический шаблон (рис. 19). Паз получается за один проход фрезы и к тому же намного точнее, чем паз, изготовленный обычной пилой и долотом. Тем не менее рекомендуется проверить выбранные параметры на ненужной доске, прежде чем переходить к обработке деталей.

Шипы обоих видов вырезают фрезером на соединяемых деталях за один прием. В гребенчатом шаблоне их закрепляют так, чтобы кромки были взаимно смещены в обе стороны на ширину шипа. При формировании прямых шипов обе доски закрепляют параллельно и вертикально, а клиновидных шипов — одну доску вертикально, вторую — под прямым углом к ней. Направление работы по гребенчатому шаблону — слева направо.

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

Далее

Вернуться к оглавлению

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:

1. Фрезерный инструмент опускают до тех пор, пока он не дойдёт до поверхности основания.
2. Измерение толщины детали.
3. Результат по толщине делится на 4. Итог – параметр расстояния, которого придерживаются, поднимая фрезу над основанием.

Соединения Шип — Паз

Как правило, все мы привыкли к стандартным соединениям, к примеру, неразъемными в шип-паз. Но даже эти обычные соединения можно сделать по особому красиво и функционально!

Плоский шип. Прямой шип можно изготовить тремя разными способами: 1. Ручными инструментами: при помощи ручной пилы и стамески

2. При помощи электропилы Обычно соединения этого типа выполняются в столярной мастерской на фрезерном станке. Однако если у вас нет фрезерного станка или в данный момент вы не можете им воспользоваться, для данного вида работ можно использовать монтажную дисковую пилу.

3. При помощи фрезера и специального шипорезного приспособления

или с помощью фрезера и фрезерного шаблона :

Вариантов применения данного типа соединения «шип-паз» — великое множество:

Скрытые шипы, как на фото ниже, выглядят так, что непонятно, как сделана эта конструкция и за счет чего она держится:

сборка двери в финальной стадии, выполненной на классических соединениях «Шип-паз». Приятен момент завершения работы! Склейка происходит популярным среди профессионалов клеем Titebond.

На фото ниже дизайнерский стол от Matthew X. Curry (США): столешница из фигурного грецкого ореха с добавлением вставок из венге и перекрещением «Х» в натуральном сучке.

Пристругивание торцевой части шипа ручным рубанком (торцовочным рубанком или даже номер 4 или 5 для широких шипов как на фото) помогает окончательно сформировать декоративный привлекательный облик соединения:

Главная «фишка» этого соединения на фото выше — изготовление объемного изделия из плоских элементов — фанеры. ​Используется обычный шип, изготовленный в разных плоскостях.

На фото выше декоративный элемент в виде Х — это самое простое шиповое соединение, которое сделано изящно и красиво, но не скрытым, а наоборот, «открытым» — соединение вынесено на лицевую поверхность столешницы. Технологически здесь использовано замковое соединение с перекрестно установленным клином в шип. Соединение только кажется простым: для его исполнения требуется высокая точность изготовления. Журнальные столики с красивыми вариантами соединения «шип-паз»:

В этой фотографии выше завораживает все! И красота дерева, и мастерство исполнения, и гениальность и простота самого соединения (шип-паз).

Безграничны фантазия и мастерство, когда есть опыт работы и по дереву, и и камню!

Еще один оригинальный пример комбинированного соединения шип-паз и «на нагелях» на контрастной древесине. Фишка в том, что ножка стола крепится не классическим способом снизу к столешнице, а врезается в массив столешницы. Полностью отсутствует основание с царгами.

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.

Разъемные соединения: на шурупах, винтах, стяжках, клиньях.

Как правило, все мы привыкли к стандартным соединениям, к примеру, разъемным — шурупами. Но даже эти обычные соединения можно сделать по особому красиво и функционально! Соединения на гвоздях, штифтах и скобах: Данный вид соединения используется в основном для крепления или отделочных, декоративных элементов или в каркасном домостроении. Мы не будем здесь рассказывать про «семь секректных способов» работы молотком и показывать «красоту» соединений, выполненных на гвоздях. Но вот на специальных молотках, буквально в двух словах, «остановимся». Шпилечные молотки:

Специальные молотки для рамок и окон. Могут быть с поворотным бойком.

Чрезвычайно популярны стали японские молотки. Ими удобно, как забивать гвозди, так и работать с инструментом, к примеру со стамесками.

Ювелирные молотки:

Пневматические шпилько и гвоздезабивные пистолеты

Сейчас применяются в самых разнообразных сферах: для установк наличников, крепления вагонки, досок и просто фиксации двух заготовок перед склейкой.

Крепление наличников на микрошпильку (0,6 — 0,64 мм) с помощью пневмопистолетов (шпилечников):

Варианты наличников и дверных полотен:

Микрошпильку или отделочный гвоздь (толщиной до 1 мм) также используют при изготовлении шкатулок и всяческих коробок:

Пневмопистолетами, работающими со скобами или отделочным гвоздем, удобно крепить вагонку, штапики и другие деревянные декоративные элементы.

В плотницких работах используются пневмопистолеты с более серьезными гвоздями

Соединения на шурупах:
Прямое соединение. Данный вид соединений широко распространен. И поэтому мы немного акцентируем внимание на видах шурупов.

Типы шляпок шурупов:

Виды резьбы — однозаходная и двухзаходная:

Для ускорения строительно-отделочных работ, в первую очередь по монтажу гипсокартона, применяют шурупы в ленте и шуруповерт для работы с ними :

Косое соединение на шурупах

Данный вид соединений из-за простоты использования приспособления, дающего достаточную точность, последнее время широко стало применятся как домашними мастерами, так и профессионалами. Шурупы могут закрываться шкантами-пробками.

Популярное фото

Соединение на косой шуруп позволяет Мастеру с любым уровнем подготовки делать самые разные изделия, включая мебель, быстро, красиво и точно. Шуруп, скрытый в косом отверстии, изготовленном с помощью Кондуктора, не портит своим видом лицевую поверхность. А декоративные заглушки, устанавливаемые в отверстия, делают изделие оригинальным. Заготовки фиксируются друг к другу и стягиваются с помощью специальных зажимов — ручных тисков непосредственно через отверстия.

Для изготовления таких «косых» соединений на шуруп используется система Kreg Jig (Крег Джиг). Суть его в том, что шуруп заворачивается под углом 15 градусов в обе соединяемые заготовки, что позволяет скрыть шуруп. Отверстие под шуруп сверлится ступенчатым сверлом с помощью кондуктора, обеспечивающего сверление под заданным углом. Ступенчатое сверло высверливает отверстие под рабочее тело шурупа и под шляпку.

Винтовые и болтовые соединения:

На фото примеры применения винтовых и болтовых соединений:

Две детали соединяются 2-мя винтами-конфирмат под углом 90 градусов, это простой и быстрый вид крепежа. Но в отличие от других видов крепежа он остается виден, поэтому применяются заглушки или накладки, чтобы скрыть шляпку конфирмата.

Соединения на стяжках:

Новое соединение от Festool с помощью разъемных соединителей Domino — а по сути тех же стяжках, но с улучшенными характеристиками:

Соединение «шип-паз»: шипорезное приспособление и фрезы для ручного фрезера

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

Советы по работе над соединениями

Шиповое соединение может сделать каждый, только вот перед серьезной сборкой необходимо как следует потренироваться, если у вас нет никаких столярных навыков. В итоге можно получить довольно качественную фиксацию. А если ее еще дополнительно скрепить металлическими уголками, то прочность вашей мебели на высоком уровне.

Производство шипа и паза типа «ласточкин хвост».

Есть много способов того, как можно сделать соединение на основе шипов. Но прежде чем рассмотреть основные самые распространенные из них, целесообразно учесть некоторые правила и тонкости, которыми обязательно нужно будет руководствоваться во время выполнения работы:

1. Если у вас есть возможность, то делайте шип на специальном точном оборудовании. Это обеспечит максимальное соответствие размеров шипов и пазов друг другу. Такое оборудование есть в каждом столярном цехе или же кабинете по производственному трудовому обучению.
2. Бывает так, что вы собираетесь делать мебель, которая не требует особой точности. Вот тогда можно сделать соединения и своими руками. Для этого шипы необходимо нарезать исключительно вдоль волокон древесины. При этом ширина должна составлять примерно 17-20 толщин основной детали. Так вам удастся избежать сколов и появления трещинок.
3. Немного проще обстоят дела с нарезанием шипов на фанере. В данном случае толщина шиповой пазухи может быть абсолютно любой. Ширина основных частей на это не влияет. Но принцип соответствия по направлению волокна остается таким же.
4. После того как произведено вырезание шипов и проверен их размер, дерево необходимо слегка подсушить. Здесь имеется в виду обычное держание материала в помещении на протяжении суток. Так древесина сможет принять постоянную форму, что в будущем поможет избежать искривления соединения.

Приемы соединений: 6. Соединения деревянных конструкций (4). Шиповое соединение

Каркасный дом. По следам старых книг. .

Данное соединение считается наиболее элегантным, но оно требует высокой квалификации.

Подгонка гнезд и шипов должна быть такой, чтобы шипы плотно входили в гнезда, не разрушая волокна древесины. При очень тугой посадке промежутки между шипами или гнездами могут отслаиваться, а при свободной посадке — соединение будет непрочным. Для изготовления шипа рейсмусом размечают его высоту и глубину гнезд на концах заготовки.

После этого при помощи малки или специального шаблона размечают расположение шипов и гнезд на боковых и торцевых сторонах обеих заготовок и приступают к пропиливанию контуров вдоль волокон древесины, пользуясь мелкозубой ножовкой. При этом пропилы не должны выходить за линию высоты шипов.

Лишняя древесина из гнезд удаляется долотом или стамеской вдоль линии, проведенной рейсмусом.

Рис. 1 Шиповые соединения:

А — «гнездо-шип»; Б — глухое открытое шиповое соединение; В — зубчатый шип; Г — двойной шип; Д — многократный шип; Е — одинарный шип; Ж — круглый шип; З — одинарный сквозной шип с расклинкой; И — двусторонний «ласточкин хвост»; К — односторонний «ласточкин хвост»; 1 — плоский шип; 2 — гнездо (проушина); 3 — расклинка
Рис. 2 Элементы шиповых соединений:
1 — шпунт; 2 — гребень; 3 — шип круглый; 4 — шип плоский; 5 — проушина; 6 — гнездо плоского шипа; 7 — гнездо круглого шипа

Гнезда выбирают без предварительного пропила только с помощью долота или стамески. Эта работа более трудоемка, но она дает возможность скрыть шиповое соединение с лицевой стороны каркаса. Долбление гнезд и проушин долотом требует большого внимания и аккуратности. В случае сквозного гнезда заготовку размечают с обеих сторон, а в случае несквозного — с одной стороны. При долблении следует придерживаться следующих правил: — ширина долота должна соответствовать ширине гнезда; — использовать только хорошо заточенный инструмент, так как тупой не рубит, а сминает волокна; — рубить необходимо только поперек волокон.

Рубка вдоль волокон может привести к расколу заготовки; — долото или стамеску ставят фаской внутрь, то есть в сторону, которая будет выбираться в процессе долбления. Это позволит избежать смятия волокон древесины на оставшейся части заготовки; — нельзя устанавливать лезвие долота на линии разметки; необходимо отступать от нее на 1 мм в сторону, которая выбирается (при ударе киянкой или молотком по ручке долото подвинется к фаске);

Инструменты и приспособления для самостоятельного изготовления

Если вам необходимо изготовить какое-то штучное деревянное изделие, то экономически невыгодно приобретать дорогостоящий электрический фрезер. Скорее всего, у каждого в хозяйстве найдется необходимый набор инструментов, а если и придется докупить, то совсем немного. К тому же дополнительно приобретенные приспособления в дальнейшем могут пригодиться для производства мелких ремонтных работ (например, починки деревянной мебели). Для того чтобы изготовить соединение шип — паз своими руками с применением только обычного ручного инструмента, вам понадобятся:

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

• линейка и карандаш;
• стамеска по дереву.

Источники:

• https://lesoteka.com/obrabotka/shipovoe-soedinenie
• https://DrevoGid.com/materialy/soedinenie-derevyannyh-detalej.html
• https://SevenTools.ru/oborudovanie/soedinenie-fanery-v-ship.html
• https://stroyboks.ru/cvoimi-rukami/sovetyi-masteram/shipovoe-soedinenie-4-sposoba-izgotovleniya.html
• https://WoodShpala.ru/oborudovanie/posledovatelnost-shipovogo-soedineniya.html
• https://instanko.ru/drugoe/ship-paz.html
• https://pilka-nn.ru/izdeliya/ship-paz-svoimi-rukami.html
• https://extxe.com/6729/tehnologija-skleivanija-massivnoj-drevesiny/
• https://pilka-nn.ru/oborudovanie/stolyarnye-shipovye-soedineniya.html
• https://ooocentrsvarki.ru/raboty/chem-sdelat-paz-v-bruse.html
• https://MetizTorg72.ru/raboty-s-metallom/kak-sdelat-shipovoe-soedinenie-vruchnuyu.html
• https://dekormyhome.ru/remont-i-oformlenie/kak-mojno-samostoiatelno-sdelat-shipovoe-soedinenie.html