Андрей Смирнов
Время чтения: ~17 мин.
Просмотров: 0

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

Направление фрезы в шаблоне

Рукоятка, которой оснащена насадка к дрели, не только помогает направлять фрезу. Устройство рукоятки таково, что позволяет менять положение головки фрезы и соответственно регулировать глубину паза, а контур крепления обеспечивает продвижение фрезы по шаблону с точностью до миллиметра.

Для выполнения пазов металлический шаблон закрепляют на верстаке вместе с первой доской. Фрезу направляют сверху вниз. Если обрабатываемая деталь шире шаблона, его смещают. Небольшая пластиковая цапфа помогает выбрать нужную позицию. После чего обрабатывают оставшуюся часть доски.

Затем на верстак кладут вторую доску, а первую — на нее, для того чтобы установить и закрепить металлический шаблон в нужной позиции (выступ на краю шаблона должен точно войти в один из средних пазов первой доски). В результате без сложных замеров можно достичь того, что шипы и пазы на обеих деталях полностью совпадут.

При обработке второй доски фрезу направляют горизонтально. Подложенная снизу дополнительная доска нужна для того, чтобы фреза прошла на полную толщину детали.

Пазы

Если вы решили обработать фрезой детали для выдвижного ящика с угловым соединением «ласточкин хвост», то примите во внимание, что пазы в таком ящике должны располагаться на фронтальной и задней стенках, а шипы — соответственно на боковых. Используя ту же насадку к дрели и тот же шаблон, можно выполнить и угловое соединение на прямой открытый шип

Для этого достаточно поменять фрезу

Используя ту же насадку к дрели и тот же шаблон, можно выполнить и угловое соединение на прямой открытый шип. Для этого достаточно поменять фрезу.

При работе фрезой в вертикальной плоскости получаются пазы глубиной 13 мм. В толстых деталях пазы выходят полупотайными.

ящичные шипы ручным фрезером

Обработанная первая доска прикладывается ко второй для установки металлического шаблона в нужной позиции.

При обработке второй доски фрезу держат горизонтально. Она прорезает доску на всю толщину. Так выполняют шипы.

Если обрабатываемые детали шире шаблона, то последний можно сместить с помощью пластмассовой цапфы.

Расположение шипов и пазов может быть частым или редким в зависимости от того, какой шаблон и каких размеров фреза используются.

Обработка кромки — работа с шаблоном

Обработку кромки обычной доски проще и быстрее проводить на рейсмусе, но если его нет, ручной фрезер тоже справится, вот только займет это больше времени. Есть два способа: без шаблона и с шаблоном. Если это первый опыт работы с фрезером — лучше использовать шаблон. При обработке кромок досок нужны прямые кромочные фрезы, причем, скорее всего, понадобятся две — с подшипником в начале и в конце режущей части (на фото).

Для обработки кромки — сделать ровную поверхность

В качестве шаблона можно использовать уже обработанную доску или, например, строительное правило. Длина шаблона должна быть немного больше длины заготовки — на 5-6 радиусов фрезы с каждой стороны. Это даст возможность избежать «нырка» фрезы в материал в начале и в конце. Один важный момент: горизонтальная плоскость (перпендикулярная обрабатываемой) должна быть ровной. В всяком случае ее кривизна не должна быть больше, чем зазор между подшипником и режущей частью, иначе фреза будет задевать шаблон, а это очень нехорошо — он становится неидеальным и нанесенные неровности отобразятся на других копиях.

Если ширина детали не более длины режущей кромки

Режущая часть у фрез есть разной длины, но чем больше режущая часть, тем сложнее работать — больше усилий приходится прилагать для удержания агрегата. Потому проще начинать с работы средним резаком. Порядок обработки кромки фрезером (с шаблоном) такой:

  • Шаблон устанавливаете так, чтобы он задавал требуемую ровную поверхность — отступив нужное расстояние от края.
  • Заготовку с шаблоном надежно крепят к столу или любой другой горизонтальной поверхности.
  • Устанавливают фрезу с роликом в средней части. Ее выставляют так, чтобы ролик катился по шаблону, а режущая часть — по детали. Для этого фрезе устанавливают на закрепленную заготовку с шаблоном, ставят отключенный от сети фрезер, корректируют положение насадки, зажимают ее.
  • Устанавливают фрезу в рабочее положение — опускают корпус, зажимают.
  • Включают ручной фрезер, ведут им по шаблону. Скорость движения определяется глубиной обработки. Вы все почувствуете сами.
  • А как вести фрезер? Тянуть или толкать? Зависит от того, с какой стороны вы стоите. Если заготовка слева — толкаете, если справа — тянете. Можно также ориентироваться по вылету стружки — она должна лететь вперед.

На этом, собственно все. После того, как закончили проход, оцениваете результат, снимаете струбцины.

Это, кстати, еще способ снять четверть по краю заготовки или в какой-то ее части. Для снятия четверти выставляете режущую часть так, чтобы обработка была заданной глубины.

Сменив фрезу на фигурную (галтельную) и сместив шаблон или используя идущий в комплекте упор, можно нанести на заготовку продольный рисунок (на фото ниже).

В общем, эта техника фрезерования довольно удобная. Для первых шагов в деревообработке — это лучший способ «набить руку», дальше можно будет ровнять кромки даже без направляющих.

Ширина больше длины режущей части

Что делать если толщина заготовки не более длинны режущей части фрезы? В этом случае работа ручным фрезером по дереву продолжается:

Вот теперь кромка полностью обработана с одной стороны. Если надо — повторяете со второй стороной. А вообще, чтобы освоить работу ручным фрезером по дереву, потребуется несколько «черновых» заготовок. Выбирайте из тех, что не жалко выбросить — на первых порах косяков будет много, потом постепенно научитесь.

Получение фигурной и криволинейной кромки

Если нужна не ровная, а скругленная или любая другая форма кромки, надо смотреть по состоянию имеющегося края. Если заготовка более-менее ровная, берете необходимую кромочную фрезу, устанавливаете ее и обрабатываете поверхность, как рассказано выше. Если поверхность слишком кривая, ее сначала доводят до нормального состояния, а потом фрезеруют.

Это необходимо, так как ролик подшипника прокатывается по поверхности и если есть огрехи, они будут скопированы. Потому действуйте последовательно — сначала ровняйте, затем — придавайте кривизну.

Если нудна вообще криволинейная поверхность — вырезается шаблон. Рисунок наносится на фанеру толщиной 8-12 мм, сначала его можно выпилить электролобзиком, потому край довести до идеального состояния фрезером.

В этом случае тоже придется работать фрезером, но пока без шаблона. Когда поверхность будет идеальной, шаблон фиксируют к заготовке и дальше уже описанная выше работа ручным фрезером по дереву. Только один момент: если снимать в некоторых местах понадобится большое количество материала, лучше это сделать лобзиком, например. Иначе фреза быстр затупится.

Разметка

Разметка во многом определяет качество соединения. Кроме рейсмуса и угольника, вам потребуется шило. При разметке оно оставит тонкую, но четкую бороздку.

Сначала делают разметку шипа, добавляя для напуска 2-3 мм.

Участки деталей, которые предстоит удалить, помечают легкой штриховкой.

Помните: даже небольшая ошибка, допущенная при разметке, может серьезно осложнить сборку деталей.

Разметку наносят рейсмусом и шилом. Они прочерчивают очень тонкую, но хорошо видимую линию.

Сначала рейсмусом наносят разметочные линии, обозначающие боковые стороны шияа, затем разметку переносят на торец.

Размеры шипов и других элементов угловых концевых соединений брусков.

При производстве столярных изделий основным видом соединений
является шиповое, состоящее из двух элементов: шипа и гнезда, или
проушины. В зависимости от толщины изделий, нужной прочности бруски
соединяют на один, два и более шипов. Увеличение числа шипов повышает
площадь склеивания.

В соответствии с ГОСТ
9330-76 шиповые соединения брусков бывают угловые концевые,
угловые серединные и угловые ящичные.

Рис. 51. Угловые
концевые соединения брусков:

а — на шип открытый
сквозной одинарный УК-1,б — на шип открытый сквозной двойной
УК-2, в — на шип открытый сквозной тройной УК-3, г — на
шип с полупотемком несквозной УК-4, д — на шип с полупотемком
сквозной УК-5, е — на шип с потемком несквозной УК-6, ж —
на шип с потемком сквозной УК-7, з — на шипы круглые вставные
(шканты) несквозные и сквозные УК-8, и — на «ус» со
вставным несквозным круглым шипом УК-9, к — на «ус»
со вставным несквозным плоским шипом УК-10, л — на «ус»
со вставным сквозным плоским шипом УК-11

Угловые концевые
соединения брусков выполняют на шипы: открытый сквозной одинарный
УК-1 (рис. 51, а), открытый сквозной двойной УК-2 (рис. 51,б),
открытый сквозной тройной УК-3 (рис. 51, в), несквозной с
полупотемком УК-4 (рис. 51, г), сквозной с полупотемком УК-5 (рис.
51, д), несквозной с потемком УК-6 (рис. 51, е), сквозной с потемком
УК-7 (рис. 51, ж), несквозные и сквозные на круглые вставные шипы
УК-8 (рис. 51, з), на «ус» со вставным и несквозным
круглым шипом УК-9 (рис. 51, и), на «ус» со вставным
несквозным плоским шипом УК-10 (рис. 51, к), на «ус»
со вставным сквозным плоским шипом УК-11 (рис. 51, л). Размеры шипов
и других элементов угловых концевых шиповых соединений приведены в
табл. 8, а виды угловых серединных и угловых ящичных соединений —
на рис. 52 и 53.

Рис. 52. Угловые
серединные соединения брусков:

а- на шип одинарный
несквозной УС-1, б — на шип одинарный несквозной в паз УС-2, в
— на шип одинарный сквозной УС-3, г — на шип двойной
сквозной УС-4, д — в паз и гребень несквозной УС-5, е — в
паз несквозной УС-6, ж — на шипы круглые вставные несквозные
УС-7, з — на шип «ласточкин хвост» несквозной УС-8

Рис. 53. Угловые ящичные
соединения:

а — на шип прямой
открытый УЯ-1, б — на шип открытый «ласточкин хвост»
УЯ-2, в — на открытый круглый вставной шип (шкант) УЯ-3

Таблица 8 Размеры шипов и
других элементов угловых концевых соединений брусков

Размеры шипов и других
элементов угловых серединных соединений должны быть: в соединении
УС-3 S1=0,4S; S2=0,5(S-S1); b — не менее 2 мм; l1=(0,3…0,8)В;
l2=(0,2…0,3)В1. В соединениях УС-1, УС-2
допускается двойной шип, при этом S1=0,2S; R соответствует радиусу фрезы, Для соединения УС-4 S1=S3=0,2S;
S2=0,5[S-(2S1+S3)].
Для соединения УС-5 S1=(0,4…0,5)S;
I=(0,3…0,8)S; S2=0,5(S-S1);
b — не менее 2 мм.

Для соединения УС-6
I=(0,3…0,5)S; b — не менее 1 мм. Для
соединения УС-7 d=0,4; l=(2,5…6)d; l1>l на 2…3 мм.
Для соединения УС-8 l=(0,3…0,5)B1; S1=0,85S.
Полученный размер следует округлить до ближайшего размера фрезы (13,
14, 15, 16 и 17 мм), но не менее S.

Расчетные толщины шипов и
диаметры шкантов соединений типа УС округляют до ближайшего размера
фрезы (4, 6, 8, 10, 12, 14, 16, 20 и 25 мм), а угол α
устанавливают в зависимости от конструкции изделия. Размеры углового
ящичного соединения УЯ-1 (см. рис. 53, а) должны быть: S1=S3=6,
8, 10, 12, 14, 16 мм; l=S; S2 должно быть не
менее 0,3S.

В соединении УЯ-2
S1=0,85S, причем полученный таким образом
размер округляют до ближайшего размера фрезы (13, 14, 15, 16 и17 мм); S2 — не менее 0,75S;
S3=(0,85…3)S; l=S, α=10°.
В этом соединении допускается шип «ласточкин хвост» в
полупотай.

В соединении УЯ-3
d=0,4S; полученный размер шкантов округляют до ближайшего
размера фрезы (4, 6, 8, 10, 12, 16, 20 и 25 мм); I =(2,5…6)d; l1 более l на 1…2 мм; b=от 0 до dmin.

Для столярных изделий
угловые шиповые соединения делают: концевыми — на сквозных
прямых шипах; срединными вертикальными -на сквозных прямых
шипах или шкантах; срединными горизонтальными — на несквозных
прямых шипах или шкантах. Типы шиповых соединений в зависимости от
толщины соединяемых деталей даны в табл. 9.

Таблица 9. Шиповые
соединения брусков

Угловые соединения

Соединить брусы так, чтобы образовался угол, можно по-разному. Раньше их традиционно крепили «в чашу», делая стык не на торцах, а чуть отступив от них. Получалось крестообразное сочленение с выступающими наружу концами. Но есть немало способов, позволяющих не оставлять такие выступы, которые мешают наружной отделке.

Так как брус обладает правильной геометрией с прямоугольным либо квадратным сечением, соединять его гораздо проще, чем бревно. Даже оцилиндрованное. Такая форма упрощает разметку и изготовление пазов, позволяет обеспечивать плотность стыков.

Рассмотрим основные варианты, как соединить брус под углом друг к другу:

  • Встык. Простейший способ, не требующий устройства вырубок или пазов. Один брус стыкуется торцом к боковой части другого, в каждом ряду такие стыки смещаются и чередуются, как на предыдущем фото. Такое соединение очень непрочное, и ему требуется дополнительная фиксация стальными перфорированными пластинами, скобами или другим крепежом. Кроме того, соединённые встык углы даже при качественной изоляции со временем начинают продуваться и пропускать внутрь влагу. Поэтому этот способ применяют преимущественно для строительства хозяйственных построек и других нежилых зданий.
  • В пол дерева. Этот вид сочленения очень распространён, так как доступен даже неопытным плотникам. Он предполагает выборку части бруса с торца на половину его глубины. В итоге на концах получаются ступеньки, которые накладываются друг на друга. Для упрочнения стыков их просверливают насквозь и в отверстия забиваются нагели. Ими же брусы скрепляются и по длине пролёта между углами.
  • В лапу. Этот крепёж очень похож на предыдущий, но вырубку торца выполняют не под прямым углом, а под наклоном.
  • Ласточкин хвост. Один из самых прочных и надёжных способов, как скрепить брус между собой. Заключается в устройстве замкового соединения шип-паз. Причём шипы имеют форму трапеции, что увеличивает площадь сопряжения двух элементов и не позволяет им «разъезжаться».
  • Коренной шип. Иначе такое соединение называется «сковородень» или «тёплый угол», так как он не продуваемый, без сквозных щелей с улицы в помещение. В этом случае замковое Т-образное соединение получается потайным за счёт вырубки прямоугольного или трапецеидального паза в горизонтальной плоскости не на всю толщину бруса, а лишь до половины. Шип второго бруса повторяет его форму. Такой стык называют глухим сковороднем и применяют для скрепления наружных углов дома. При возведении внутренних перегородок чаще используют открытый сковородень, вырезая паз на всю толщину бруса. Дополнительную прочность обеспечивают забивкой в замок нагеля.
  • В чашу. Метод похож на соединение в пол дерева, но пазы вырубаются не на концах венцов, а с отступом от них и образованием выступающих за периметр стен остатков. Паз может быть только на одной стороне каждого венца – и это самый простой и несложный в исполнении вариант. Вырубка может производиться и на двух противоположных гранях, и на все четырёх.Для справки! Четырёхсторонние пазы достаточно сложны в изготовлении, их обычно делают в заводских условиях при заказе брусового дома по готовому проекту.

    Эти способы применяют для любых угловых соединений, не исключительно прямоугольных. Просто предварительно торцы балок спиливаются для образования скосов, дающих в примыкании нужный угол.

Обработка деревянных деталей

Первое чему нужно научиться — правильно выставлять глубину фрезерования. Для этого необходимо установить нулевую точку. Жёстко установить ее невозможно, потому что при каждой смене фрезы она меняется. Нулевая точка — такое положение инструмента, когда конец фрезы касается материала и фиксируется специальным устройством, которое называется фиксатор.

Необходимо обратить внимание на то, что каждый фрезер имеет различное положение при фиксировании. Для контроля глубины погружения режущего инструмента в тело материала используется упорный штифт с нанесённой шкалой грубой настройки

При фрезеровании торцевой фрезой сила противодействия от силы резания уводит фрезер в сторону. Чтобы этого не случилось, нужно использовать . Процесс фрезерования выглядит следующим образом. Установить фрезу по разметочной линии, зафиксировать положение упора специальным винтом. Выставить глубину фрезерования и включить машину. Если параллельный упор установлен с левой стороны, тянуть фрезер нужно на себя, когда с правой стороны — от себя.

Для того чтобы выбрать четверть на брусе, нужно установить режущую кромку фрезы по самому краю, зафиксировать, установить глубину четверти, включить фрезер и тянуть его на себя (если упор на левой грани бруса). Фрезерование поверхности узких брусков имеет свою особенность. Проблема заключается в том, что на узкой стороне заготовки фрезер удержать очень трудно. Если он качнётся во время работы, паз получится неточный.

Способна заменить работу строгального станка. Для этого понадобятся несколько приспособлений к фрезерному механизму. Выглядит он следующим образом: на две одинакового размера рейки закрепить фрезерный механизм и использовать его как строгальный станок, где вместо вала установлена фреза большого диаметра.

Соединение в полдерева

Использование данного метода предусматривает наличие у специалиста высокой квалификации.

В каждой части дерева делают выборку, которая соответствует ширине скрепляемых частей. Глубину равняют половине от их толщины. Угол выборки предусматривают любой, но такой, чтобы он совпадал на каждой заготовке.

Для крепления деталей подобным образом сначала применяют клей, а после — гвозди либо шурупы.

В случае надобности делают соединение частично: окончание одного элемента древесины срезают, а на другом осуществляют выборку. Каждый из шипов подрезают на 45 градусов.

Вот вы и рассмотрели основные способы соединения деревянных элементов. Выбирайте приемлемый — и за дело.

Как сделать соединение шип паз своими руками?

С давних времен известно немало способов соединения деревянных деталей в конструкции.

Один из них — угловое соединение на прямой открытый шип, образцом для которого неизвестному мастеру послужили, возможно, собственные пальцы.

При таком соединении (его еще называют ящичной вязкой) «пальцы» одной детали помещаются между «пальцами» другой, что существенно увеличивает площадь стыковочных узлов и соответственно укрепляет соединение.

Способ соединения деталей на прямой открытый шип не такой сложный, как, например, «ласточкин хвост». Простую ящичную вязку можно сделать вручную, используя пилу и долото.

Такое соединение двух досок напоминает сцепленные пальцы рук. Хотя выполнение его и потребует определенных усилий и навыков, советуем его освоить, — это соединение очень прочное.

Небольшая хитрость

С помощью фрезы вы быстро проделаете продольные отверстия в боковых деталях подноса. Но можно вырезать отверстия и вручную. Для этого на каждой боковой детали просверлите два отверстия диаметром 20 мм и в два приема выпилите между ними древесину. Края отверстий тщательно обработайте, чуть закруглив, наждачной бумагой. Аналогичным образом обработайте внешние края всего подноса.

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.

Рейтинг автора
5
Материал подготовил
Степан Волков
Наш эксперт
Написано статей
141
Ссылка на основную публикацию
Похожие публикации