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

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

Изготовление приспособления для выборки шипа

В отличие от профессионального станка, рабочий инструмент не имеет фиксации в пространстве. Его подают на неподвижно закрепленную заготовку двумя руками. Поэтому изготовление приспособления для зажима детали на первом этапе является обоснованной необходимостью. Простейшим приспособлением для этого является конструкция (рис. 2) из неподвижных направляющих (верхние, нижние, боковые), подвижной планки, которой регулируется длина выборки. Для его сборки необходимо выполнить последовательность действий:

• закрепить на куске фанеры (по ее краям) боковые вертикальные элементы одинаковой высоты с центральными вырезами;
• накрыть их направляющими, по которым будет перемещаться подошва фрезера;
• поставить боковые планки, ограничив ход электроинструмента по верхним направляющим;
• установить на нижней фанере подвижный элемент, которым регулируется вылет края заготовки, подвергающийся фрезеровке.

Рисунок 3. Схема выборки шипа.

Для фиксации подвижной планки используется стандартный винт с барашком либо специальный крепеж. Размеры всех элементов конструкции подбираются индивидуально:

• высота верхних направляющих равна толщине заготовки, в которой изготавливается шип, с учетом небольшого зазора для установки фиксирующего клина;
• ширина выреза в вертикальных элементах зависит от длины шипа, создаваемого ручным фрезером.

Читать также: Клеймение металла ударным способом

Для работы на данном приспособлении подходит ручной фрезер любой модификации, производителя, так как в большинстве моделей предусмотрена регулировка скорости резания, подачи, вылета рабочего органа.

Для шипа «ласточкин хвост» применяется приспособление с противоположным принципом:

• в листе фанеры, расположенным горизонтально, неподвижно фиксируется электроинструмент;
• его корпус расположен снизу, фреза выходит с обратной стороны листа в сквозное отверстие;
• на рабочем столе крепится брусок из твердой породы древесины (бук, береза, дуб);
• на бруске закреплен кусок доски в 2,5 см, являющийся расходным материалом (используется один раз с определенным диаметром фрезы).

Конструктивно фиксация ручного фрезера в листе многослойной фанеры решается несколькими вариантами — хомуты, саморезы. Важно, чтобы крепеж не выступал на рабочую сторону фанеры. Сам лист может крепиться к верстаку, опираться на пару стульев, фиксироваться на нескольких рядах бруса, козлах, лесах.

Применение соединения

Такой метод крепления применяется в различных областях, где необходимо получить надёжное крепление двух деталей или собрать целую конструкцию. Например, в машиностроении шиповое соединение ласточкин хвост применяют для крепления лопаток на диске в различных компрессорах, в отдельных агрегатах металлорежущих станков, в оптических устройствах для обеспечения точного линейного перемещения.

Наибольшее распространение данный вид крепления получил в строительстве и мебельном производстве.

В строительстве при сборке деревянных домов в торцах скрепляемых брёвен изготавливают элементы ласточкиного хвоста (зубья и пазы). Его целесообразно применять для бруса соединения, имеющего прямоугольную форму. Размерами паза и шипа определяется надёжность всей будущей конструкции.

Кроме этого в строительстве оно используется в производстве различных столярных изделий:

• оконных рам;
• окон, форточек и фрамуг;
• дверных проёмов и самих дверей;
• межкомнатных перегородок, арок, различных углублений.

При изготовлении мебели оно применяется для сборки каркаса, отдельных элементов (выдвижных ящиков, дверей, разборных крышек). Монтаж двух деталей таким способом обеспечивает хорошее сопротивление внешним и внутренним воздействиям. Конструкция сохраняет структурную целостность и препятствует образованию трещин. С целью улучшения фиксации в мебельных конструкциях его подвергают склеиванию. Благодаря большой площади контакта и сложной конфигурации крепление получается надёжным.

Ласточкин хвост применяется при изготовлении тары различных размеров (ящиков, коробок, контейнеров).

Особенности теплых углов из бруса

Качество деревянного дома зависит от того, насколько хорошо проведена его сборка. Чем герметичнее будет собран дом из бруса, тем дольше в нём будет сохраняться тепло. При сборке брусовых домов используется технология тёплого угла, позволяющая избежать образования щелей и трещин.

Чаще всего местами, куда уходит тепло в деревянных домах, являются углы. Для создания герметичного соединения бруса используется специальная технология сборки, обеспечивающая плотную стыковку венцов. Тем, кто собирается самостоятельно класть дом из бруса, следует изучить разные виды сборки тёплого угла, чтобы возвести прочный и тёплый деревянный дом.

Сферы применения

Очень широко используются такие приспособления для бруса профилированной категории. Потому без них крайне тяжело обойтись в частном домостроении. Чаще всего подразумевается связка с чашкорезными станками ручного типа. Это наилучшим образом отвечает требованиям геометрии готовых изделий и основным характеристикам самих фрез. Без особых сложностей можно будет сделать соединения Т-образного вида между различающимися по толщине стенками.

Такое применение фрезы для изготовления пазов необходимо, в частности, когда врезают перегородки, а также при получении пристроек к главному сооружению. Пазы принято готовить в главных бревнах конструкции, а присоединяющиеся части – во второстепенных узлах. Это как раз тот случай, когда необходимо чашкорезное устройство. Фреза по дереву под паз оборудуется ножами из твердых сплавов.

С ее помощью (при условии дополнительного усовершенствования) можно получить режущую торцевую кромку.

Ножи закрепляют винтами внутри корпуса. Каждый из ножей имеет пару рабочих кромок. Сократить потребление энергии при резке удается благодаря двум варьирующимся углам по отношению к оси кручения. Соединения типа «ласточкин хвост» активно используют:

в строительной отрасли;

в мебельном производстве;

в некоторых агрегатах металлорежущего оборудования;

в отдельных оптических устройствах.

Типы соединений

В зависимости от поставленной задачи, «ласточкин хвост» можно выполнить различными способами:

• Угловые соединения.
• Разделяющиеся.
• Сквозное.
• Декоративное.
• Соединение со скосом.
• Сквозное соединение с фальцем.

Все виды соединения имеют свои сильные и слабые стороны, но, так или иначе, они образуют надежное соединение двух частей. Для работы понадобятся следующие инструменты:

• Киянка (деревянный молоток).
• Стамеска, долото.
• Рейсмус.
• Электролобзик или ручная пила.
• Ажурная пила.
• Карандаш, рулетка, наждачная бумага.
• Угольник.
• Малка.

При наличии этих инструментов можно с легкостью изготовить соединение. Если есть возможность использовать ручной фрезер, то надобность в перечисленных инструментах отпадает.

Сквозной тип соединения

Этот вид соединения широко используется при изготовлении как корпусной, так и мягкой мебели. Его еще называют «ящичный».
Для начала заготовку необходимо обработать рубанком и снять лишнюю древесину. Следующим шагом будет разметка под гнезда. Здесь все индивидуально и зависит от ширины доски, а также от поставленных задач. Нужно нанести линии поперек заготовки на расстоянии 6 мм от обеих кромок. Затем нужно разделить расстояние между ними на четное количество, с каждой стороны отложить по 3 мм и провести линии поперек торца.

Теперь нужно разметить уклон шипов малкой. Излишек, который останется, нужно пометить для избежания путаницы в дальнейшем.

Чередование запилов по венцам

Для повышения прочности и плотности соединительных сегментов следует использовать круглые нагели из дерева. Укладывать стыки с замком, чередуя чётные бревна с шипом, а нечётные – с пазом.

Первое угловое соединение выполняется с помощью перевязки с коренным шипом «в полдерева». Следующие венцы крепят по технологии перевязки с самым нижним брусом – тогда он плотно ляжет в замок. После следует соединение укрепить с использованием нагеля с нижним и верхним рядом.

В первом брусе делается шип на 1/3 от ширины бруса. В остальных венцах ширина шипа должна соответствовать ширине паза.

Схема разметки создания стыков сруба из бруса размером 6х9 метров: буквами А и С обозначаются продольные стенки, D и В – поперечные стенки, Е- внутренняя перегородка; цифрой 1 – стыки бруса.

При возведении венцов следует избегать сращивания и продольного соединения бруса, которое будет не крепким. Начинающим плотникам профессионалы предлагают выбирать прямой шип для соединения бруса.

Для его использования нужно создать шаблон, где потребуется предусмотреть зазоры в 5 мм для утеплителя. Запил на шипу нужно производить со стороны, которая будет смотреть внутрь сруба. У других стен шипы должны быть с левым и правым запилом. Для этого нужно просто перевернуть шаблон вверх тыльной стороной.

Укрепить соединение можно с помощью деревянного нагеля, расположив его по диагонали, идущей со стороны края внешнего угла.

При выполнении тёплого угла во время строительства загородного дома или бани владельцам участка, не имеющим плотницкого опыта, стоит прибрести готовый брус с пазами или шипами, который будет стоить дороже обычного. Также можно пригласить квалифицированных мастеров, которые выполнят обработку торцов по системе «паз-шип» и проведут сборку сруба без технических ошибок.

В следующем видео вы узнаете о новшествах в угловом соединении профилированного бруса.

Источник

Как сделать ласточкин хвост фрезером

Для массового производства деталей с таким замком целесообразно использовать механизированные методы. Наиболее оптимальным вариантом в этом случае является применение специальных шаблонов, в которых одна сторона предназначена для фрезерования «ласточкиных хвостов», вторая — для создания шипов.

Шаблоны для ласточкиного хвоста предусматривают использование двух разных фрез. Первая — это конусная фреза для вырезания трапециевидных «ласточкиных хвостов». Вторая — прямая фреза по дереву для создания шипов.

1. Выравнивание деталей

Деталь с «хвостами» позиционируем таким образом, чтобы ее край располагался строго по центру слота. Вторую деталь (с шипами) устанавливаем заподлицо с обратной стороны. Для точной подгонки двух заготовок используем столярный угольник.

Собранную конструкцию фиксируем в горизонтальном положении, зажав струбцинами или в тисках.

1. Фрезерование «ласточкиных хвостов»

Для удобства карандашом отмечаем отходную часть. Устанавливаем нужный вылет конусной фрезы и вырезаем промежутки между ласточкиными хвостами.

1. Фрезерование детали с шипами

На соответствующей стороне шаблона прямой фрезой вырезаем шипы по всей длине детали.

Срезание лишних шипов. Отпускаем струбцины и сдвигаем шаблон так, чтобы каждый шип находился по центру слота.

Отмечаем лишние элементы и срезаем их фрезером.

заводская пластина для изготовления соединения шип паз

Используется с фрезером для резов соответствующих пазов и шипов, оно устанавливается в тиски, и деталь прижимается струбциной к устройству. Как правило, продается в магазинах.

внешний вид соединения

Рассмотрим приспособления для фрезерования пазов

Выпилите верхнюю часть — столешницу из 18 мм фанеры длиной 40 см. и достаточной ширины, чтобы обработать самую толстую заготовку, которую Вы планируете соединять шипом.

Вырежьте два бруска 5х10 см., отпилив их такой же длины, что и верх. Бруски в дальнейшем будут играть роль прижима заготовки и центровки ее относительно паза в столешнице. Чтобы подготовить верх, проведите линию в его центре, затем отфрезеруете пазовую выемку по линии с одного конца.

схематичное изображение оснастки

Чтобы использовать наше оборудование, начертите паз на заготовке и отметьте на ней центральную линию. Ослабьте барашки и установите заготовки между брусками таким образом, чтобы центральная линия соединилась с линией верха приспособы, проверьте, что край заготовки находится напротив кромки верха.

Зажмите барашки. Выровняйте фрезу по одному концу чертежа паза, затем отметьте вспомогательные линии на верхней поверхности стола по края базы фрезера.

Как правильно работать с оснасткой шип паз

Повторите это еще раз, чтобы отметить линии другого конца. Отфрезеруйте паз, внизу начиная рез с выравнивания базы фрезера по первой вспомогательной линии, и остановите фрезерование, когда пластина дойдет до второй вспомогательной линии.

Изготовление оснастки для ящичного соединения

Данное изделие, позволяет по одному за проход фрезеровать пазы ящичного соединения на фрезерном столе. В нашем случае — это просто дополнительная доска, привернутая на угловом упоре и имеющая ключ, при помощи которого будем определять точный интервал между пазами.

простая приспособа для изготовления ящичного соединения

Установите прямую фрезу диаметром необходимой ширины пазов; установите фрезер в стол. Выставьте глубину фрезерования, равной толщине имеющейся доски, и отфрезеруйте в ней паз. После этого отвинтите доску от углового упора и передвиньте ее так, чтобы промежуток между пазом и фрезой равнялся ширине фрезы.

Снова отфрезеруйте в доске паз, уже второй (справа). Выпилите из дерева ключ, чтобы он точно вошел в первый паз, и посадите его на клей, таким образом, он будет находиться приблизительно в 25 мм от паза на дополнительной доске.

Фрезерование пазов в первой заготовке

Установите заготовку лицевой поверхностью к дополнительной доске углового упора, прижав один ее край к ключу. Включите фрезер и, крепко удерживая заготовку на упоре, продвигайте ее на фрезу, фрезеруя первый паз. У

становите первую проточку на ключ и сделайте второй проход. Продолжите фрезерование таким же образом, пока Вы не достигните противоположного края заготовки.

Фрезерование пазов в сопряженной заготовке

Установите последний паз первой заготовки на ключ. Прижмите край сопрягаемой второй заготовки к кромке первой и двигайте весь набор, чтобы фрезеровать первый паз второй доске; держитесь обе заготовки прижатыми к угловому упору. Фрезеруйте остальные заготовки по той же самой технологии, что и при изготовлении первой.

Шипорезное приспособление облегчает выборку пазов любых конфигураций в том числе и ввиде ласточкиного хвоста — видео

Шаблонов ласточкин хвост слишком много чтобы рассказывать о каждом в данной статье. Я просто дам ссылку на документ? скачав который вы найдет все размеры? и даже чертежи для изготовления шаблона ласточкин хвост своими руками.

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.

Применение соединения

Соединить две стороны деревянной конструкции можно с помощью качественного столярного клея или доступных крепежей, поэтому многие считают, что использование традиционных методов стыковки оправдано только лишь эстетической стороной вопроса. Но для соединения ласточкин хвост такое утверждение верно лишь отчасти. Этот тип, безусловно, говорит о мастерстве столяра, поскольку выполнить его качественно не так просто, зато готовое изделие будет выглядеть красиво и выразительно. Но у ласточкиного хвоста есть также ряд преимуществ:

• Отсутствие естественной деформации древесины.
• Сохраняется структура материала, не образуются трещины.
• Эффективно при стыковке крупных элементов из массива.
• Легко регулировать мощность соединения, подбирая нужное число шипов и угол наклона проушин.
• Прочность изделия увеличивается за счет большой площади склейки.

Использование соединения ласточкин хвост рекомендовано во всех областях, в которых требуется получить на выходе надежно скрепленные элементы или цельную конструкцию:

• Машиностроение –для крепления деталей компрессоров, оптического оборудования, металлорежущих станков.
• Строительство –присоединении бруса во время сборки домов из дерева. Также этот тип крепления применяют при изготовлении всевозможной столярной продукции: окон и дверей (рам, проемов), перегородок, арок, ниш.
• Мебельное производство – для соединения элементов каркаса, различных конструкций (дверцы, крышки, ящики). Как правило, детали также склеивают, что обеспечивает еще большую фиксацию и прочность.

Соединение ласточкин хвост применяется во время сборки различной деревянной тары (коробов, контейнеров, ящиков).

Скрепление трапециевидной шпонкой

Дальнейшее развитие схема соединения в ласточкин хвост, получила в шпоночном скреплении. Шпонка в виде бабочки, образованной двумя трапециевидными формами, изготавливается из древесины твердых пород. Паз нарезают на современных фрезерных станках. У шпоночного соединения в ласточкин хвост размеры крепления минимизированы, но такая конструкция обеспечивает надежное крепление деревянных конструкций любой сложности, позволяет поставить производство изделий из дерева на поток.

Особенности шпоночной технологии:

Скрепление шпонкой применяется производителями готовых деревянных домов из дорогостоящего клееного бруса и позволяет реализовать самые сложные проекты домов.