0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Изготовление гнезда под шип при помощи сверлильного станка

Гнезда для шипов

При самостоятельном изготовлении мебели из дерева, надо не только заготовить детали, но и сделать шипы и гнезда. Хотя технология и материалы постоянно совершенствуются, классическую сборку деревянных изделий на шипах полностью заменить не удается. Качество шипового соединения, получается самым лучшим, из всех возможных вариантов.

Для шипового соединения потребуется сделать шипы, об этом напишу в другой статье. Что касается задалбливания гнезд, то для этого существуют специальные долбежные станки. Самым распространенным является долбежник с горизонтально расположенным сверлом.
Но есть ещё один вариант, гнезда можно сделать на стационарном сверлильном станке, подойдет даже маломощный, домашний.

Для фиксирования детали на станке должны быть тиски, а сами тиски
при необходимости крепятся к станине струбцинами.

Для работы лучше выбрать сверло-фрезу, кроме вертикального сверления, это сверло можно перемещать горизонтально. Хотя я чаще пользуюсь обычными сверлами по металлу, только угол заточки делаю более острый, так оно быстрее сверлит древесину.

На деревянной детали размечаем места выдалбливания гнезд и проводим линию по центру сверления. Выставляем на станке глубину опускания сверла.
Если в этом есть трудности, то глубину гнезда отмеряем на сверле, намотав по нужному уровню клейкую ленту.

Сверлим крайнее отверстие, затем передвигаем тиски с зажатой деталью на один диаметр сверла. Можно передвигать деталь откручивая и закручивая тиски, это кому как удобнее работать. Сверлим следующее отверстие и продолжаем высверливать ряд до нужной длины гнезда.

Когда все отверстия сделаны, надо разбить все перемычки тем же сверлом, двигая деталь горизонтально между крайними отверстиями. Не надо стараться зачищать гнездо, опустив сверло до конца вниз. Лучше это сделать за несколько проходов, каждый раз опуская сверло на 5-15 мм. .

Вытаскиваем заготовку из тисков и при необходимости подчищаем отверстие стамеской. Неудобство при зачистке гнезда и отличает такой способ задалбливания от профессионального. Там гнездо делается сразу точно по ширине, для этого нужен постоянный вертикальный упор и горизонтальная площадка (желательно с кареткой). Небольшое приспособление для задалбливания гнезд есть в статье упор для фрезера.

В любом случае использование сверлильного станка, позволяет делать гнезда намного точнее и быстрее, чем при ручном выдалбливании долотом. Для небольших объемов работы, такой вариант вполне подходит.

Фото с сайта woodgears.ca/
Разные варианты специальных сверл для древесины.
Слева направо: Сверло-фреза «Онсруд», «endmill», «Форстнера», центровое ленточное, простое универсальное.

Кроме сверлильного станка, шипы и гнезда можно делать используя ручной фрезер. Нужно будет только сделать специальное приспособление, площадку из фанеры или МДФ, с закрепленными на болтах двумя брусками снизу.
Сам фрезер крепится к площадке сверху на винтах, а нижние бруски
ставятся по ширине детали. Двигая фрезер влево — вправо по направляющим брускам и постепенно увеличивая глубину погружения фрезы, выдалбливается гнездо.

Столярное шиповое соединение (шип-паз)

При создании любой конструкции всегда разрабатывают методы крепления, способные обеспечить надёжность, возможность длительной эксплуатации и аккуратный внешний вид. Для решения этих задач в деревянных изделиях применяют так называемое шиповое соединение. Основным принципом крепления двух деталей является создание в одной детали шипов, а в другой пазов (проушин), в которые они вставляются. Используя столярные инструменты, обрабатывают обе детали с точным соблюдением геометрических размеров. Это обеспечивает надёжное зацепление, особенно если в качестве материала применяется фанера. После этого изделие можно использовать без применения дополнительных скрепляющих элементов. Однако для повышения надёжности применяют столярный клей или дополнительные крепёжные элементы.

Читать еще:  Простая сушилка для обуви своими руками мастер класс

Основные сведения

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

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

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

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

Согласно этому стандарту все соединения подразделяются на следующие категории:

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

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

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

Виды шипового соединения

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

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

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

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

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

Разметка и изготовление проушины

Изготовление элементов начинают с выреза паза, в который будет вставляться шип. Во много качество каждого из них зависит от точности разметки и уровня используемого инструмента. Для его изготовления может использоваться фрезер, который позволяет ускорить процесс получения проушины. В домашних мастерских можно изготовить паз своими руками. Последовательность изготовления зависит от типа шипового соединения. Основная последовательность заключается в следующем. Разметка начинается с деления заготовки на три равные части. Далее ручной тонкой ножовкой производят пропилы. Затем при помощи стамески, необходимой ширины удаляют внутреннюю часть пропила, получая пазовый элемент. Окончательную обработку стенок полученного паза производят с помощью наждачной бумаги.

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.

Читать еще:  Трубогиб своими руками – просто и почти даром

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.

Соединения шипом в гнездо деревянной конструкции

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.

Пропорции гнезда и шипа

Относительные пропорции гнездо и ответного шипа важны для обеспечения прочности соединения. Форма соединения во многом определяется сечением элемента с шипом.

В большинстве случаев деталь с шипом представляет собой перекладину прямоугольного сечения с широкой стороной, расположенной вертикально. Иногда широкая грань этого бруса находится в горизонтальной плоскости. В любом случае боковые грани (щеки) шипа выполняются в вертикальной плоскости, чтобы обеспечить больше плошали для склейки с боковыми поверхностями гнезда (см. картинку). Для горизонтально расположенных перекладин могут потребоваться два или более шипов, так как толщина шипа не может превышать его ширину.

Толщина шипа обычно составляет треть от ширины древесины в том месте, где соединяются два элемента конструкции одинаковой толщины. Точный размер берется с ширины полотна долота, которым выбиралось гнездо. Тонкий шип имеет относительно малое сопротивление нагрузке «на срез», а толстый шип делает слишком тонкими стенки гнезда, которые могут расколоться под воздействием нагрузки «на скручивание».

Когда элемент с шипом соединяется с более широкой деталью с гнездом, шип может быть равен половине толщины. Ширина шипа обычно равна ширине самой перекладины. Если это слишком широко, как, например, в случае с перекладиной в большой панельной двери, шип разделяется на два и называется парным шипом. Длина шипа в основном определяется устройством соединения. Шип для сквозного гнезда будет соответствовать ширине элемента с гнездом. Для непроходного, или «глухого», шипового соединения длина шипа обычно составляет три четверти ширины (глубины) детали с гнездом.

Шипы выполняются так, чтобы их боковые грани, или щеки, были направлены вдоль волокон ножки конструкции или вертикального бруса обвязки двери или оконной рамы.

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.

Читать еще:  Воздушный змей из пакета

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.

Вырезание шипа

Заготовку установите в тиски с наклоном, направив торец от себя. С помощью наградки пропилите по каждой линии разметки (с отходной стороны материала гнезда), держа зубчатую кромку пилы параллельно поверхности верстака (1). Будьте внимательны и прекратите пиление на линии заплечика, не переходя за нее. Поменяйте положение заготовки, повернув ее торцом к себе, и пропилите подругой линии разметки шипа (2).

Затем поставьте заготовку в тисках вертикально и пилите до уровня линии заплечика (3). Установив заготовку в упоре для поперечного пиления коротких заготовок, по линии разметки заплечика спилите отход. Шип должен подходить к гнезду сразу после работы пилой, без дополнительной подгонки. Если он великоват, подчистите боковые грани стамеской. Будьте аккуратны в соблюдении симметричности шипа.

Ссылка на основную публикацию
Статьи c упоминанием слов:
Adblock
detector