Урок «Шиповые соединения»

Шиповое соединение в проушину технология изготовления своими руками

Соединение древесины шипом в гнездо – одно из важнейших столярных соединений. Его используют повсеместно: при изготовлении мебели, рам, масштабных каркасных конструкций. Данный тип шипового соединения имеет множество разновидностей. Одна из них – это шип-проушина.

Проушина – это открытое сверху сквозное гнездо, в которое вставляется паз. Преимущества такого соединения – прочность, универсальность и простота изготовления. Шип и проушину легко создать вручную, используя дисковую или ленточную пилу или же фрезер. Простота разметки уменьшает вероятность погрешностей при запиливании, что является гарантией точной и плотной подгонки. Для лучшего понимания особенностей этого полезного столярного соединения, рассмотрим технику его создания вручную.

Разметка и изготовление проушины

  1. Отметьте на торце границу врезки проушины.
  2. Установите рейсмус на треть толщины детали и сделайте разметку на торцах, по которой будет делаться выборка паза.

  1. Сделайте два пропила, аккуратно следуя по линиям разметки рейсмуса. Пилите без сильных нажимов и рывков. Начинайте работать под углом, постепенно выравнивая пилу в горизонтальное положение.

  1. Удалите отход и подрежьте паз стамеской.

Разметка и изготовление шипа

  1. Отложите длину шипа по размерам ответной детали и нанесите разметку.
  2. Рейсмусом, установленным на треть толщины детали, разметьте отходные части.

  1. Сделайте два пропила, аккуратно следуя по разметке. Срежьте излишек с обеих сторон вровень с линией заплечиков.

  1. Подравняйте заплечики и грани шипа широкой стамеской. Шип в проушину должен входить максимально легко, с прикладыванием минимальных усилий. Подгонка деталей должна быть предельно точной: шип не должен раздвигать проушину, равно как и люфтить, сидя в гнезде.

Столярные соединения в проушину фиксируют при помощи склейки. На время высыхания конструкцию зажимают струбцинами, внимательно проверяя стыки на предмет плотной подгонки. О принципах правильной склейки древесины и советы по выбору столярного клея вы можете почитать в наших предыдущих статьях.

Чем и как подгоняют шипы и проушины

Как сделать шип так, чтобы такое соединение было качественным и служило долго. Появление шипа считается одним из ключевых моментов в истории развития столярного ремесла. Говорят, что настоящий мастер должен уметь изготавливать такие соединения. Называйте их, если хотите, мерилом уровня столярного мастерства. Как сделать шип правильно и аккуратно подогнанным к проушинам, сквозные шипы, усиленные нагелями, будут наглядным свидетельством качества изделия, которое недостижимо при использовании шурупов или ламелей, экономящих время. Как следует из названия, такое соединение состоит из шипа, проходящего сквозь отверстие (проушину) смежной детали, и часто шип делают слегка выступающим с другой стороны. Если вы готовы освоить изготовление таких соединений, попробуйте использовать их вместо ламелей.

Вот как это делается.

Определите размеры элементов соединения. Соединения со сквозными шинами бывают двух типов (рисунок внизу). В одном случае обе детали имеют равную толщину, например, перекладина толщиной 18 мм имеет шип, входящий в проушину стойки, толщина которой также 18 мм.

Или шип входит в проушину детали, имеющей большую толщину, например, соединение 18-миллиметровой царги стола с ножкой квадратного сечения 38×38 мм. Для соединения деталей одинаковой толщины сделайте шипы и проушины, равными одной трети толщины деталей. Например, при толщине деталей 18 мм толщина шипов и ширина проушин равна 6 мм.

Читайте также:  Подставные ДТП для страховой — наказание за инсценировку в 2020 году и распространенные схемы

Краткий совет! Абсолютная точность не нужна. Если самая узкая стамеска имеет ширину 6 мм, разметьте проушины чуть шире, чтобы упростить их зачистку.

Если толщина деталей разная, толщину шипа и ширину проушины выбирают, как правило, равной одной трети толщины большей детали. Например, для соединения 18-миллиметровой царги с 38-миллиметровой ножкой сделайте шипы толщиной около 12 мм.

Длину шипа нужно увеличить примерно на 0,5 мм, если собираетесь после сборки шлифовать его торец вровень с поверхностью ответной детали. А если хотите украсить выступающую часть шипа фасками, его длина должна быть на 6 мм больше ширины другой детали.

Начинайте с проушин

Размеры шипа легко уменьшить в соответствии с шириной и длиной проушин, поэтому сделайте сначала проушины и подгоните к ним шипы. Разметьте проушину па двух противоположных сторонах заготовки и убедитесь, что размеченные прямоугольники расположены на одинаковом расстоянии от базовых граней. Закрепите в патрон сверлильного станка сверло, диаметр которого на 1,5-2,0 мм меньше ширины проушины, и установите упор на столике станка. Прикрепите заготовку струбциной к упору и сделайте сквозные отверстия (фото А).

A. Перекрывающиеся отверстия, сделанные сверлом с центральным острием, образуют выступы на стенках проушины и закругленные концы.

B. Приклейте к направляющему бруску планку, край которой совпадает с линией разметки. Приспособление помогает удерживать стамеску вертикально и не дает выйти за линию.

Приступая к зачистке проушины, сначала возьмите узкую стамеску для подрезки углов. Затем изготовьте направляющее приспособление-кондуктор для стамески, показанное на фото.

Прижимая к кондуктору плоскость стамески шириной 25 мм или более, выравнивайте стенки проушины, срезая неровности, оставшиеся от сверления (фото В), не более, чем на половину глубины. Переставьте кондуктор на противоположный край и зачищайте вторую стенку также до половины глубины. Затем переверните заготовку и проделайте то же самое с другой стороны.

Как сделать шипы

Установите в пильный станок наборный пазовый диск максимально возможной толщины и настройте его вылет так, чтобы шип получился чуть толще, чем требуется. Проверьте настройки на обрезках, прежде чем обработать заготовки.

Установите продольный (параллельный) упор на расстоянии от внешнего края диска, равном длине шипа. Закрепите накладку на поперечном (угловом) упоре. Формируйте шип за несколько проходов с минимальным перекрытием, чтобы уменьшить количество поперечных рисок на щечках шипа (фото С). Затем поставьте заготовку на кромку, чтобы выпилить узкие щечки.

C. Формируйте шип за минимальное количество проходов, чтобы на выступающей части шипа не остались глубокие риски.

D. Подгоняя толщину шипа к ширине проушины зензубелем, снимайте с обеих щечек одинаковое количество материала. Проверяйте результат после каждой пары проходов.

Для точной подгонки шипа удалите одинаковое количество материала с обеих щечек, используя прямоугольный обрезок с наклеенной только на одну грань наждачной бумагой N^ 100 или небольшой зензубель (фото D). Следует остановиться, когда шип будет входить в проушину при легком усилии руки.

Соберите соединение насухо и острым ножом слегка отметьте границы выступающей части шипа (фото Е). Разъедините детали и отшлифуйте или острогайте на всех ребрах вокруг торца фаски под углом 45°, не заходя за линии (фото F). Чтобы собрать соединение, не испачкав клеем, торец шипа, нанесите немного клея на его широкие щечки, вставьте шип в проушину и сожмите соединение струбциной до полного высыхания.

Читайте также:  Toyota Crown 2018-2019 года - фото и цена, комплектация, характеристики Тойота Краун 15-го поколения

E. Острый разметочный нож с односторонней заточкой оставит тонкую линию точно на границе с краями проушины.

F. Движения рубанка направлены от углов к середине, чтобы не образовались сколы. Затем отшлифуйте фаски и торец наждачной бумагой № 180.

Затем можно механически усилить соединение. Для этого просверлите 6-миллиметровое отверстие с отступом 25 мм от концов проушины, проходящее сквозь шип. Делать сквозное отверстие, выходящее на другую сторону, можно только при абсолютной уверенности в том, что при забивании нагеля на выходе не будет сколов.

Сделайте заходные фаски на конце 6-миллиметрового стержня и вбейте его в отверстие, как показано на фото в начале статьи.

Срежьте лишнее и гладко отшлифуйте поверхности наждачной бумагой № 180, обернутой вокруг твердой колодки.

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.

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.

Читайте также:  Регулировка тнвд д 245; Ремонт своими руками

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.

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.

Ссылка на основную публикацию
Adblock detector