Станочное соединение ласточкин хвост размеры. Ласточкин хвост, шип паз и прочие приспособления для фрезерного станка своими руками
Столярное соединение ласточкин хвост создали много веков назад до появления надежных клеев и доступного крепежа. Этот традиционный способ соединения двух деревянных деталей востребован и сегодня. Его используют в ящичных конструкциях и при изготовлении мебели. Мы подробно поговорим обо всех особенностях этого столярного соединения, тонкостях его проектирования и способах создания вручную и механизированными методами.
Ласточкин хвост - это не только эстетика
Распространено мнение, что сегодня, в эпоху доступного качественного клея и дешевых крепежных изделий, использование ласточкиного хвоста - это больше эстетическая прихоть. Это суждение верно лишь отчасти. Бесспорно, всевозможные варианты этого шипового соединения очень выразительны, свидетельствуют о мастерстве столяра и способны украсить любой проект. Но ласточкин хвост помимо красоты обладает и важными функциональными преимуществами.
Соединение хорошо сопротивляется естественным деформациям древесины, не утрачивая структурной целостности. Благодаря этому качеству его целесообразно использовать в больших деталях, в особенности в изделиях из массива при изготовлении мебели и ящиков.
Используя ласточкин хвост, можно выбирать оптимальную прочность соединения: на это влияет общее количество шипов и угол наклона проушины. Еще одна особенность, которая повышает механическую прочность, - большая площадь склейки.
Анатомия ласточкиного хвоста
Соединение состоит из двух деталей. На конце одной из них вырезаны широкие трапецеидальные «ласточкины хвосты», на другой - узкие ответные шипы. Шип на краю называют половинным или односторонним из-за наличия одного скоса вместо двух.
Что нужно учитывать при проектировании соединения?
При проектировании ласточкиного хвоста учитывают ряд моментов, которые будут влиять как на его прочность, так и на внешний вид.
Расстояние между шипами и их размер определяют прочность соединения.
При равных промежутках (соотношение 1:1) механическая прочность наиболее высокая. Но такую конфигурацию используют редко. Поскольку из-за большего количества элементов изготовление детали занимает соответствующее время. Вероятность допустить ошибки, которые станут причиной неплотной подгонки, также выше. Обычно используют соотношение 2:1 или 3:1. В этих случаях прочность соединения остается такой же высокой.
При сочленении широких деталей по краям делают дополнительные шипы с небольшими промежутками. Такое решение помогает эффективно бороться с короблением древесины.
Это важный параметр, определяющий механические характеристики соединения. При слишком маленьком угле, замок не будет запираться и крепление превратиться в обычное шиповое соединение. Если угол слишком большой, при сборке зауженная часть «ласточкиного хвоста» может расколоться и шип отпадет.
Для древесины мягких пород угол «ласточкиного хвоста» делают более крутым, так как она в большей степени подвержена смятию и деформациям под воздействием нагрузок. Оптимальное соотношение 1:6. Для древесины твердых пород угол делают менее крутым - 1:8.
Принцип проектирования формы «ласточкиного хвоста» отображен на чертеже.
Как сделать точную разметку?
При изготовлении ласточкиного хвоста своими руками точность разметки имеет первоочередное значение. Для ее нанесения традиционно используют малку и угольник.
Более практичным и удобным приспособлением для этих целей является специальный шаблон. Такие разметчики бывают с разными показателями угла, и рассчитаны для мягких или твердых пород дерева.
Изготовление ласточкиного хвоста своими руками
Чтобы сделать ласточкин хвост вручную понадобится следующий набор инструментов:
ИНСТРУМЕНТЫ
- разметочный рейсмус;
- малка или специальный разметчик;
- столярный угольник;
- обушковая пила;
- столярная стамеска и киянка;
- разметочный нож или карандаш.
Выпиливание соединения начинают с подготовки детали с шипами. Это важно, так как она будет использоваться для нанесения разметки «ласточкиных хвостов». Чтобы не запутаться в ориентации, на деталях делают временную маркировку, отмечая передние и задние стороны, верхние и нижние кромки.
Размечаем рейсмусом линию заплечиков на всех четырех гранях. Определившись с количеством шипов, с помощью специального шаблона наносим разметку вначале на торце, а затем на пласти детали. Для удобства последующих работ отмечаем участки, которые будут удалены.
Эту же процедуру можно выполнить при помощи малки и столярного угольника.
Обушковой пилой делаем ровные пропилы до линии заплечиков, отмеченной рейсмусом. Полотно удерживаем строго перпендикулярно торцу; пилим равномерными движениями без рывков. Чтобы пилу не уводило в сторону в качестве импровизированной направляющей можно использовать небольшой столярный угольник.
Отход между шипами может быть удален двумя способами:
Первый - с помощью лобзика. В этом случае удаляют основную часть отхода, а небольшие остатки аккуратно подрезают и зачищают стамеской.
Выбрать отход не намного сложнее, используя одну стамеску. Зафиксировав деталь на верстаке, послойно снимаем древесину, как показано на схеме.
- Разметка «ласточкиных хвостов»
Деталь с шипами используем как шаблон для разметки «ласточкиных хвостов».Совместив торец первой детали с линией заплечиков, наносим разметку «ласточкиных хвостов» как показано на фото. Для удобства заштриховываем секции отхода.
- Выпиливание «ласточкиных хвостов»
Обушковой пилой делаем пропилы. Заготовку зажимаем в тисках под углом, таким образом, чтобы линии разметки были не под наклоном, а вертикальными. Это повысит удобство работы и позволит сделать пропил более точно.
Пропил делаем не строго по линии разметки, а рядом с ней, так чтобы создать небольшой запас для последующей подрезки соединения. Пилим плавно, без рывков, останавливаемся на линии заплечика.
Сделав все пропилы, стамеской убираем отход между «ласточкиными хвостами». Этот процесс аналогичен зачистке шипов, за исключением того, что перед мастером стоит задача аккуратно и ровно подрезать оставленный припуск.
Выпиливаем плечики. Отпиливаем отход с небольшим припуском, затем подрезаем его стамеской до линии разметки.
- Сухая сборка и подгонка соединения
Перед склеиванием проводят сухую сборку, чтобы проверить плотность подгонки. Вставляем деталь с шипами в ласточкины хвосты и аккуратно подбиваем киянкой. Чтобы избежать поломки шипов и хвостов, закройте соединение обрезком деревяшки, которая распределит удары.
Шипы и хвосты должны плотно прилегать друг к другу. В правильном соединении для сборки достаточно легкого постукивания киянкой. Если соединение слишком плотное, детали разбирают, определяют проблемное утолщение и очень аккуратно подрезают стамеской.
Клей наносят тонким слоем на все контактные поверхности обеих деталей ящичного соединения. Собранную конструкцию стягивают . Для распределения давления по всей площади соединения под губки струбцин подкладывают деревянные блоки.
Детали ящичных соединений всегда изготавливают в нескольких экземплярах. Вы можете оптимизировать рабочий процесс, собрав заготовки в пачку, и распилить за один раз всю серию.
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.
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.
- Фрезерование «ласточкиных хвостов»
Для удобства карандашом отмечаем отходную часть. Устанавливаем нужный вылет конусной фрезы и вырезаем промежутки между ласточкиными хвостами.
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.
Деревянная и фанерованная мебель, так же как и другая, собранная из отдельных конструктивных элементов, изготовленных из массива дерева, к сожалению, не может служить бесконечно долго. И это вполне объяснимо. Кроме естественного старения и различных «заболеваний» древесины встречаются расшатанные клеевые соединения, следы небрежного хранения, неквалифицированного ремонта, реставрации и другие. Наиболее часто в реставрацию поступает мебель с ослабленной прочностью конструктивных соединений отдельных элементов, в частности шиповых соединений.
1.1. Укрепление соединений «гнездо-шип», «ласточкин хвост»
Следует отметить, что в течение последних двух столетий мебель собиралась с помощью различных шиповых соединений. Чаще всего использовали соединение «гнездо-шип» или аналогичные скрытые соединения, в которых применялись деревянные нагели (стержни). Такие соединения удерживают основу каркаса многих столов, кресел, стульев, диванов и других мебельных изделий. Это положение остается неизменным в практике реставрации конструктивных элементов, изготовленных из массива дерева и в настоящее время.
Соединение «гнездо-шип» представляет собой прямоугольный вариант конструктивной сборки мебели и имеет два основных способа соединения. Первое, когда гнездо с уступом и шип - один конец деревянного элемента отрезается и подгоняется таким образом, чтобы входить в гнездо, вырезанное в другом элементе. При другом способе шип находится на одном уровне с одной стороны плоскостной обвязки мебельной детали, например выдвижного ящика стола.
Рис. 1. Соединение «ласточкин хвост»
Соединение «ласточкин хвост» (рис. 1) представляет усложненный вариант соединения «гнездо-шип». Шипы должны плотно входить в гнезда, имеющие форму хвоста ласточки, которые усиливают прочность соединения; разъединяются они только в одном направлении.
«Ласточкин хвост», так же как и «гнездо-шип», применяются для соединения двух деревянных плоских элементов, сходящихся под прямым углом, например в выдвижных ящиках столов, шкафов и других изделиях.
Рис. 2. Укрепление соединения «ласточкин хвост» вставками
Рис. 3. Укрепление соединения «гнездо-шип» вставками
При стержневом (начальном) соединении один конструктивный элемент (деталь) мебели, с вклеенным в гнездо нагелем, вставляют в гнездо на втором элементе с предварительно нанесенном столярным клеем.
Укрепление шиповых соединений «ласточкин хвост» и«гнездо-шип» показаны на рис. 2 и 3 соответственно.
В деревянных стульях, креслах, диванах много соединений, больше чем в других видах мебели. Рассмотренные выше соединения должны выдерживать значительные нагрузки, хотя рано или поздно в любой мебели они ослабляются или полностью разрушаются. Одно ослабленное соединение приводит к увеличению нагрузки на исправные соединения, поэтому ослабленное необходимо укрепить - и чем раньше, тем лучше.
В тех случаях, когда разборка мебели нежелательна, а шиповые соединения ее сильно ослаблены, клеевые соединения укрепляют путем впрыскивания с помощью медицинского шприца жидкого свежего столярного клея и выдерживают до полного высыхания клея. Место склейки фиксируется струбцинами.
Если необходимо обеспечить повышенную прочность соединений, то конструкцию каркаса мебели укрепляют дополнительными деталями: вырезанными пластинками из обычной многослойной березовой фанеры, приклеенными горячим столярным клеем внутри каркаса и закрепленными шурупами; деревянными бобышками, также приклеенными во внутренних углах царгового пояса стульев, кресел, столов; деревянными нагелями, которые вбивают с натягом и на клею в отверстия, просверленные в местах шиповых соединений.
При реставрационных работах, когда шиповые соединения разобраны, шипы очищают от старого клея. Для удаления клея с поверхности шипа используют нож, циклю, крупнозернистую наждачную бумагу. Держать нож надо почти перпендикулярно к древесине шипа, прилагая усилие на лезвие так, чтобы снять высохший клей, не вдавливая нож в дерево. Гнездо очищается от старого клея с помощью стамески путем соскабливания, при этом оно немногорасширяется, чтобы образовалось место для расширенного шипа за счет дополнительной прокладки из тонкой пластинки шпона. Это обеспечит повышенную прочность соединении при новойсклейке. Кроме того, если в соединении «гнездо-шип» имеется щель, то для плотной стыковки иногда добавляют клин, а в некоторых случаях, для большего закрепления, в край соединения вбивают скошенную шпонку.
Если шип имеет трещину, то ее пропиливают шиповой пилой и в пропил вставляют малоскошенный клин.
В случае разрушения шипа его заменяют новым. Для этого на месте старого шипа стамеской делают гнездо глубиной 2-3 см, в которое вклеивают новый шип.
После устранения всех дефектов на деталях и проверки подгонки шипов и гнезд шиповые соединения вновь склеивают столярным клеем. Для этого клей наносится на шипы, шпонки и прокладки, а также в гнезда. После сборки, поместив шип в гнездо, затягивают зажимным устройством шиповые соединения и выдерживают их до полного высыхания клея.
1.2. Укрепление соединений в «шпунт и гребень»
Соединение в «шпунт и гребень» (рис. 4) используют в том случае, когда соединяемые места конструктивных элементов имеют прямоугольную форму, например, две складываемые доски.
Рис. 4. Соединение в «шпунт и гребень»
Это соединение ослабляется в результате одновременной усушки шпунта мебельного элемента и гребня по толщине. Восстанавливают толщину гребня с обеих сторон прокладками из тонкого шпона. Если гребень имеет трещины или обломан, то его сострагивают рубанком. На его месте делают углубление, то есть шпунт такой же ширины и глубины, как у присоединяемой доски. Доски сплачивают на шип. Вставной шип вклеивают в паз, причем направление его волокон должно быть перпендикулярно направлению волокон соединяемых частей. Вставной шип может изготавливаться из простой березовой фанеры толщиной не менее 5 мм, если соединяемые ребра шпунта имеют достаточную толщину.
1.3. Укрепление соединений на нагеля
Для соединения отдельных элементов широко используются нагели круглого сечения (рис. 5). Так, например, для соединения двух сломанных частей ножки стула или кресла используют нагель. Гнезда под нагель сверлятся сверлом нужного диаметра. Нагель не обязательно делается из того же материала, что и мебель. Лучшие нагели изготавливаются из бука, менее ломкого, чем дуб. Нагель должен глубоко (до 5-6 см) приникать в соединяемые части.
Рис. 5. Соединение на нагеля
1.4. Укрепление соединений на «гладкую фугу»
Соединение досок на гладкую фугу (рис. 6), ослабленное в результате коробления щитов и усушки, укрепляют поперечными шпонками трапециевидного или прямоугольного поперечного сечения.
Рис. 6. Соединение на «гладкую фугу»
Их вставляют в пазы, сделанные на внутренней (нелицевой) стороне детали. Размеры паза шпонки для тонких досок должны быть не менее половины их толщины. Склеивают доски по кромкам и вклеивают шпонки одновременно. Для этого после нанесения клея сплачиваемые доски кладут лицевой стороной на плотный и ровный подкладной щит, вставляют шпонки и помещают под пресс. Одновременно с помощью струбцины сжимают доски с краев. При этом устраняется незначительное коробление общей поверхности.
Укрепление соединений на гладкую фугу можно проводить вставками в форме шипа «ласточкин хвост» (рис. 7) - это традиционный метод.
Рис. 7. Укрепления соединений шипом «ласточкин хвост»
«Ласточкин хвост», который иногда реставраторы называют «бабочками», представляет собой вставку в форме сдвоенных шипов. После того как части досок соединены, в дереве вырезают пазы приблизительно на треть его толщины по форме вставки, в которые они должны плотно входить. Вставки делаются из той же породы дерева, что иэкспонат, или же из прочного дерева (дуб, бук); волокна их должны быть перпендикулярны направлению волокон соединяемых кромок. «Ласточкин хвост» должен быть достаточно широк вперемычке (в центре). Благодаря своей форме такая вставка обеспечивает прочное соединение, но некоторые реставраторы считают ее недостаточной.
1.5. Укрепление соединений на «ус»
Реставраторы довольно часто встречаются с соединениями мебельных элементов на «ус» (рис. 8), которые состоят в наложении одного элемента на другой понаклонному срезу. Соединяемые части должны по возможности иметь максимальную поверхность соприкосновения, тогда и надежность склейки будет наибольшей. Склеенное место укрепляют нагелями или вставными шипами.
Рис. 8. Укрепления соединений на «ус»
1.6. Укрепление соединений «сухарями»
Этот способ укрепления элементов мебельной конструкции и их соединений применяют в том случае, когда мебель не подлежит демонтажу. Осуществлять укрепление можно соединительными накладками любой формы (рис. 9).
Чтобы заделать трещину изнутри и помешать ей распространяться, можно с помощью накладки закрепить соединенное место по вертикали и горизонтали. Накладки делают из древесины той же породы, что и сам экспонат. При их наклейке на трещину нужно, чтобы волокна накладок были перпендикулярными поотношению к волокнам соединяемых частей. Часто склеиваемые трещины не являются прямыми, тогда предпочтительно сделать не одну накладку, а несколько меньших размеров рядом друг с другом. После покрытия хорошим столярным клеем, если возможно, их поджимают шурупами. Достоинством этого укрепления соединений является то, что накладки по необходимости могут сниматься.
Одной из разновидностей накладок являются «сухари», которыми укрепляют соединения царги с ножкой. Некоторые реставраторы возражают против использования «сухарей», считая их нерациональными. Они предпочитают демонтировать мебель, переделать царгу с новым внутренним соединением. При этом нарушается принцип максимального сохранения оригинала. Кроме того, иногда вредно снимать обивку и затем демонтировать экспонат. «Сухари» компенсируют «усталость» древесины царги, вызванную многочисленными поновляющими обивками. «Сухари» особенно полезны тогда, когда бруски царги сидения искривлены и имеют продольные трещины.
«Сухари» изготавливают из мягких, хорошо клеящихся пород дерева (липа, тополь). Их высота должна равняться высоте царги. Изнутри им придается вогнутая линия, потому что эта форма облегчает обивку и конечное закрепление в углах соединения царги и ножки. «Сухари» устанавливают после закрепления ножки. Если они хорошо подогнаны иприклеены, то нет особой необходимости привинчивать их шурупами. Но некоторые реставраторы тем не менее во время склейки поджимают «сухари» струбцинами, а после склейки ввинчивают шурупы. Недопустимо применять гвозди.
Рис. 9. Укрепление соединений «сухарями»
Если вы хотите изготовить мебель из цельного дерева, вам придется принять определенные меры против деформации древесины. В перечень таких мер входит и подбор соответствующего соединения.
Способов соединять детали из дерева так, чтобы они в дальнейшем не деформировались, известно немало. Один из самых эффективных — «ласточкин хвост». Детали соединяются друг с другом так, что их и без клея практически невозможно разъединить. Каждый шип зажат, словно клещами. Прочность соединения усиливает еще и то, что площадь стыковочных участков, покрываемых клеем, здесь значительно больше, чем при простом соединении без шипов.
К тому же соединение «ласточкин хвост» можно с полным правом назвать декоративным, поскольку оно способно украсить любой предмет мебели, конечно, при условии, что все зубчики выполнены тщательно и точно. А это потребует кропотливой работы пилой и стамеской. Все пазы и шипы должны точно подходить друг к другу, а все фуги — быть одинаково узкими. С первого раза такая точность вряд ли достижима: попробуйте сначала набраться опыта, обрабатывая простые доски.
Множество интересных и красивых примеров соединения «ласточкин хвост» можно увидеть, рассматривая старую мебель.
Соединение «ласточкин хвост» считается самым красивым, надежным и долговечным угловым соединением. Выполнить его не так просто.
Это делается так
- Выпилить из досок детали нужной длины.
- На одну из досок нанести разметку шипов и пазов.
- Перенести разметку с лицевой пласти доски на торец и затем на тыльную пласть.
- Пропилить пазы и вырезать их стамеской.
- С помощью обработанной доски разметить расположение шипов и пазов на другой доске.
- После обработки второй доски попробовать соединить обе детали без клея и в случае необходимости внести исправления.
- На участки стыковок нанести клей, детали осторожно соединить и держать под нажимом, пока клей не схватится.
ЧТО ВАМ ПОТРЕБУЕТСЯ
Материалы :
Заготовки из дерева Клей.
Инструменты :
- Линейка.
- Карандаш.
- Шило или нож.
- Угольник.
- Шипорезная пила.
- Стамески подходящей ширины.
- Верстак.
- Струбцины.
- Молоток.
- Киянка.
Форма пазов и шипов в соединении «ласточкин хвост»
Красота этой шкатулки — в гармонии материала и соответствующей ему конструкции с использованием соединения «ласточкин хвост».
Самодельное приспособление для разметки скосов шипов: вырежьте из тонкого металлического листа шаблон и придайте ему соответствующую форму.
Выполнять разметку на детали, имеющей необходимую длину
Перед разметкой шипов и пазов еще раз измерьте деталь, она должна иметь необходимую ширину. Если ширина детали больше, чем положено, то разметка будет неточной и, следовательно, негодной.
Выбирайте подходящую стамеску
До того как вы начнете обработку пазов, проверьте, соответствует ли их размерам имеющаяся у вас стамеска. Позаботьтесь о подходящем инструменте заблаговременно, если вы планируете выполнить очень тонкие шипы. Стамески бывают различной ширины — от 4 до 40 мм.
Брусок защищает от повреждений
При соединении деталей никогда не ударяйте киянкой прямо по дереву. Для защиты деталей от повреждений используйте небольшой деревянный брусок.
Подробнее о соединении «ласточкин хвост»
При выполнении соединения «ласточкин хвост» обе детали сцепляются посредством особой формы зубьев. Стоящая вертикально доска, изображенная на рисунке, имеет шипы, которые вгоняются в пазы горизонтально расположенной доски. Соединить и разъединить доски можно только при вертикальном положении шипов. При ином положении это сделать невозможно.
Соединенные таким образом доски по-разному реагируют на нагрузку. И поэтому не все равно, в какой детали выполнять пазы, а в какой — шипы.
В выдвижных ящиках шипы делают на фронтальной доске, пазы — в боковых стенках. Так как самая большая нагрузка на ящик возникает тогда, когда его выдвигают, то соединение будет наиболее прочным именно при таком расположении шипов.
В навесной полке максимальная нагрузка приходится на детали, расположенные горизонтально.
Они и должны быть с шипами, которые будут удерживать фигурные пазы в вертикально расположенных деталях.
Шипы всегда должны быть уже пазов, особенно при использовании плотной и прочной древесины. Своеобразие соединения «ласточкин хвост» еще и в том, что шипы и пазы в готовом изделии выглядят иначе, чем в развернутом виде — как это показано на рисунке внизу.
Равномерное распределение
Изделия, у которых угловые соединения «ласточкин хвост», не покрываются цветным лаком. Поэтому расположение шипов и пазов должно быть равномерным по всей ширине деталей. Крайние шипы могут быть чуть шире или уже. Все остальные шипы и пазы должны быть одинаковыми.
Расчерчивание шипов «ласточкин хвост»
Опытные столяры могут распределять зубцы практически от руки. Тому, кто только начинает осваивать этот способ соединения деталей, рекомендуем воспользоваться линейкой.
Для досок шириной до 15 см размечают, например, четыре шипа и три паза или пять шипов и четыре паза. Для досок шириной до 20 см — пять шипов и четыре паза или шесть шипов и пять пазов. Примерная схема распределения такова: отношение средней толщины шипа к средней ширине паза составляет 1:2.
Очень точно можно расчертить шипы и их скосы по схеме, показанной на рисунках справа.
Возможны и другие способы деления. Можно выбрать, например, меньшую ширину шипов. В так называемом английском соединении шипы очень узкие, а пазы — широкие. Однако в любом случае шипы не должны иметь слишком большие скосы, чтобы ие повредить узкие части пазов.
Пометить на детали параллельно торцевому краю толщину доски, затем половину толщины и далее провести линию, расстояние до которой от торца равно толщине доски, умноженной на три. Чтобы теперь точно распределить четыре шипа и три паза, нанесите на косую вспомогательную линию метки, расстояние между которыми кратно 10. Затем перенесите это деление на линии разметки.
Здесь штриховыми линиями показаны средние линии пазов: точки их пересечения со вспомогательной линией на расстоянии «тройной толщины» доски очень важны для завершающей разметки.
От точек пересечения средних линий пазов со вспомогательной линией провести линии через точки на линии разметки «половина толщины доски». Таким образом, шипы и пазы будут намечены очень точно.
Разметка
Итак, вы наметили шипы и пазы на лицевой пласти доски. Теперь нужно перенести разметку на торцевую сторону.
Для этого понадобятся угольник и хорошо заточенный карандаш, шило или нож. В зависимости от вида древесины может оказаться полезным или даже необходимым покрыть торцевую сторону доски мелом: на белом фоне разметка будет виднее. С торцевой стороны разметку переносят на тыльную пласть доски.
Разметка получится более точной, если деталь при этом закреплена на верстаке.
Разметку с симметричных элементов на одной детали следует наносить одновременно, чтобы, например, контуры шипов по углам выдвижного ящика совпадали.
С помощью остро заточенного карандаша (или шила) и угольника линии разметки переносят с лицевой пласти на торцевую сторону доски.
Вырезание пазов
После переноса линий разметки, перед тем как начать пилить, заштрихуйте на детали выпадающие участки — промежутки между шипами. Так вы ничего не перепутаете при дальнейшем выпиливании и работе стамеской.
Деталь следует закрепить на верстаке таким образом, чтобы линии разметки параллельных по отношению друг к другу скосов заняли строго вертикальное положение. Сделать это несложно, если использовать угольник. Пропилите сначала пазы с одной стороны, после чего деталь переверните, закрепите и пропилите оставшиеся скосы пазов.
Пилу устанавливайте не на линии разметки, а вплотную к ней на выпадающем участке древесины. Время от времени проверяйте на обеих сторонах доски, правильно ли направлена пила или нужно исправить пропил.
Пазы вырезают стамеской, которую следует держать строго вертикально. При этом положение самой детали должно быть горизонтальным. Более точно направлять стамеску удается тогда, когда поверх детали закреплена еще одна доска, край которой проходит по линии разметки глубины пазов.
Сначала пазы обрабатывают стамеской с одной стороны детали. После того как сделана выемка примерно в половину толщины доски, ее переворачивают и завершают обработку пазов. Такой способ позволяет избежать растрескивания доски, а также неточностей в обработке пазов.
Закрепите деталь так, чтобы линии разметки заняли строго вертикальное положение. Проверьте угольником.
Для вырезания пазов стамеской закрепите детали на верстаке в горизонтальном положении. Деталь не должна скользить.
Пропилите только стороны с одинаковым наклоном. Переверните и закрепите деталь, пропилите другие стороны.
Шипы
Опытные столяры предпочитают сначала изготавливать шипы, а затем на другой доске вырезать пазы. Но можно поступить иначе: готовые пазы использовать для того, чтобы наметить на другой доске шипы.
При этом также рекомендуется покрыть торцевую сторону мелом, чтобы на темном дереве с броскими годичными кольцами не терялись линии разметки. Последние должны быть проведены очень точно. Для этого можно воспользоваться шилом или хорошо отточенным карандашом.
Перенос линий разметки
Линии разметки с торцевой стороны доски на лицевую и тыльную пласти переносят строго под прямым углом к торцу. Длина шипов зависит от толщины доски с пазами. Эти линии разметки также должны быть совершенно точными. Лучше размечать глубину шипов не с помощью доски с пазами, а, измерив длину шипов от торцевого края, перенести эти размеры на соответствующую деталь. Иначе шипы могут получиться длиннее, чем нужно.
При разметке имейте в виду, что лицевой должна быть самая лучшая сторона доски, а линии разметки при этом — максимально точными.
Горец детали из темного дерева желательно покрыть мелом, чтобы линии разметки были лучше видны, а пропилы получились более точными.
Соединение
Чтобы вырезать на детали шипы, ее снова крепко зажимают, однако на этот раз положение доски должно быть строго вертикальным, как и пропилов, которые лишь слегка скашиваются в другой плоскости то влево, то вправо.
Закрепление детали
Для выполнения пропилов пилу также устанавливают вплотную к линии разметки на выпадающем участке древесины. После завершения работ пилой деталь закрепляют на верстаке в горизонтальном положении и переходят к обработке промежуточных участков между шипами стамеской. Как и при обработке пазов, выемку делают только в половину толщины доски, после чего деталь переворачивают и удаляют «лишнюю» древесину с противоположной стороны. При этом можно слегка подправить пропилы, если между линиями разметки древесины осталось больше, чем нужно.
Сначала выполнить пропилы только с левой или правой стороны шипов, затем — параллельные пропилы с другой стороны.
После выемки промежуточных участков между шипами осторожно подровнять спилы долотом.
Склеивание
Прежде чем равномерно и тонким слоем нанести на все шипы и пазы клей, слегка обработайте склеиваемые поверхности наждачной бумагой, не закругляя при этом края. Затем попробуйте соединить детали без клея. Вы сразу увидите, подходят ли они друг к другу и что еще можно исправить.
Осторожно соедините доски так, чтобы шипы и пазы не раскололись. Имейте в виду, что особенно часто трескаются пазы.
Клей наносят равномерно тонким слоем по всей поверхности шипа. Для этого используют носик флакона с клеем или тонкую кисточку.
Столярная шпаклевка поможет исправить ошибки
При идеальном соединении шипов и пазов все стыковочные швы очень плотные, без малейших щелей, которые не только уменьшают прочность соединения, но и портят внешний вид изделия. Однако даже опытные столяры не всегда достигают совершенного результата, поэтому вы не должны расстраиваться, если соединение в некоторых местах нуждается в исправлениях.
Поступите следующим образом. Расстелите под верстаком пленку и стряхните на нее опилки. Из опилок и клея сделайте столярную шпаклевку, которая и поможет вам внести небольшие коррективы.
Хотя в продажу выпускаются готовые столярные шпаклевки и мастики всевозможных расцветок, но самодельная шпаклевка имеет преимущества: в ее состав входят опилки древесины, с которой вы в данный момент работаете, то есть эта шпаклевка будет полностью соответствовать тону вашего изделия.
Наносить шпаклевку надо аккуратно, маленькими порциями, заполняя только щели. Уплотнять и выравнивать прошпаклеванные участки лучше лезвием долота, а не шпателем.
Самодельная шпаклевка поможет вам исправить такие погрешности, как отколовшиеся щепки или неточность в работе.
Шаблон
Шипы клиновидной формы можно быстро и точно нарезать фрезой, если использовать специальную насадку для дрели и шаблон. При этом в ходе одной рабочей операции обрабатываются сразу две детали, устанавливаемые с небольшим смещением друг к другу. Правда, их соединение заметно отличается от соединения «ласточкин хвост», выполненного традиционным способом, поскольку при механической обработке деталей все шипы и пазы получаются одинаковыми. По этой причине соединение нельзя признать декоративным, но и оно по-своему красиво, а главное, очень надежное. Распределение шипов и пазов в таком соединении зависит от размеров используемой фрезы.
Быстро нарезать шипы можно фрезой, если использовать специальную насадку для дрели.
Так применяют шаблон для нарезки шипов фрезой, закрепленной в дрели.
Ласточкин хвост, разъёмное шиповое соединение (пазы трапециевидной формы), используемое в машиностроении и столярных изделиях для надежного крепления деталей между собой. В данном материале рассмотрим изготовление приспособлений облегчающих производство пазов в дереве с помощью ручного фрезера.
Приспособления для фрезера по дереву своими руками
Сам станок очень древнее изобретение человечества, описания принципов фрезеровки появились в 16 веке, а прототипом станка было изобретение Леонардо да Винчи, который предложил вращать круглый напильник для увеличения обработки изделия, что можно считать первым аналогом фрезы.
А уже американский изобретатель Эли Уитни за годы жизни с 1765 по 1825 довел до ума все разрозненные попытки создать полноценный станок, за что по праву считается создателем первого фрезерного станка, хотя с этим утверждение согласны не все ученые.
И поскольку станок имеет столь древние корни, то и приспособлений к изготовлению различных деталей великое множество, описать их все в свете данного материала не представляется возможным, а посему рассмотрим только некоторое из них, на мой взгляд, наиболее важные и полезные.
Универсальное приспособление для соединения шип паз
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
Обратите внимание
Выемка должна быть такой же ширины, как копировальное кольцо, которое Вы будете использовать со своей фрезой. Выемка должна быть достаточно длинной, чтобы соответствовать длине самого длинного паза, который Вы собираетесь резать.
Затем отфрезеруйте два перпендикулярных центральной линии регулировочных паза. Наконец, просверлите смотровое отверстие между этими двумя пазами. Чтобы собрать всю конструкцию, вверните болты в губки и закрепите верх к брускам гайками-барашками с шайбами.
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.
Смастерим своими руками приспособление для изготовления шипов
Изделие для изготовления шипов
Сделанный из дерева и фанеры кондуктор, показанный выше, позволяет резать прямоугольные шипы с двумя заплечиками. Обрабатываемый предмет находится лицевой поверхностью снизу под кондуктором, в то время как фрезер двигается вдоль упора сверху, удаляя лишнее за два прохода.
Изделие состоит из двух параллельных базовых брусков, стопора и упора — все сделано из дерева такой же толщины, что и деталь, в данном случае из брусков 25х75мм, а также верхней поверхности и поддержки, сделанных из 18мм фанеры.
Базовые бруски должны быть приблизительно 400 мм длиной; вырежьте из фанеры верхнюю поверхность приблизительно 200 на 250 мм и приверните ее к брускам как показано на рисунке. Приверните стопор на концах базовых брусков вместе с поддержкой. Установите упор приблизительно в 25 мм от конца верхней поверхности.
вырезаем шип с помощью устройства
Раззенкуйте отверстия под все головки винтов и убедитесь, что сделали все углы прямоугольные. Просверлите смотровое отверстие в верхней поверхности, чтобы безошибочно поместить заготовку точно по разметке.
Что такое соединение «ласточкин хвост»
Рис 8. Соединение на шип «ласточкин хвост».
- а - расстояние между шипами
- б - ширина шипа
- в - ширина паза
- г - интервал (треть ширины шипа)
В строительстве деревянных домов одно из самых прочных и красивых соединений - «ласточкин хвост». В нем все детали держатся друг за друга очень прочно, даже можно не использовать клей. Каждая из деталей конструкции плотно зажимает шипы другой, и смещения не происходит. Поверхность соединения также довольно велика, она зачастую больше, чем у других конструкций с шиповаными соединениями.
Рис. 9. Разновидности соединения «ласточкин хвост»
- а - открытое соединение
- б - полупотайное соединение
- в - полупотайное соединение, выполненное машинным способом
«Ласточкин хвост» - шиповое соединение, которое выполняют в определенном порядке. Подготовительная часть: нужно отмерить заготовки, затем разметить пазы и шипы, предусмотрев обязательные скосы. Затем разметку нужно перенести с более широкой стороны на торец детали и далее - на противоположную сторону.
После этого следует надпилить пазы и вырезать их стамеской. С помощью заранее подготовленной доски размечают места, где на другой доске запланированы шипы и пазы. Последние по внутренним краям подчищают под углом, чтобы не допустить раскола дерева. По завершению своих действий нужно и ту, и другую деталь соединить без клея. Если необходимо, следует исправить конструкцию, склеить детали, прижав их, чтобы клей лучше засох.
Соединение «ласточкин хвост» предусматривает сцепление деталей с зубьями особой формы. Шипы вгоняют в специальные пазы, которые находятся на обрезной доске (горизонтально расположенной). Доски можно соединять и разъединять только в том случае, когда шипы находятся вертикально, а иначе невозможно. Виды и способы соединений типа «ласточкин хвост» различаются только формой шипов (рис.9).
Эти соединения используются только для тех деталей, которые не покрывают цветным лаком и красками. Поэтому шипы и пазы изделия должны быть равномерно расположенными по всей его ширине и должны быть идентичными (кроме крайних). Это обеспечит хорошее качество соединения.
Рис. 10. Разметка соединения «ласточкин хвост»
- а - в - последовательность выполнения
Чтобы разметить соединение правильно, нужно точно подобрать скосы шипов «ласточкина хвоста». Последовательность операций (рис. 10) при этой работе должна быть четко соблюдена (в частности, при расчерчивании).Сначала в месте крепления нужно пометить толщину соседней детали на доске-заготовке, затем отметить половину этой длины и ту линию, до которой расстояние трижды больше, чем толщина этой детали. Если будет нужно в дальнейшем сделать поверхность заготовки для трех пазов и четырех шипов, необходимо нанести метки на линию, которая служит вспомогательной. Это расстояние должно делиться на 10. Цифру расстояния, которую мы получили, в единицах деления, нужно перенести на разметочную линию (рис. 10, а) .
Следующий этап: легкими штрихами нужно отметить на заготовке средние линии, где будут расположены пазы. На этом этапе штриховыми линиями на заготовке размечают средние линии пазов (рис. 10, б) . И в завершение от точек пересечения средних линий до вспомогательной линии разметки через точки на линии «половина толщины доски» также проводят вспомогательные линии (рис. 10, в) .
Чтобы разметить скосы шипов, можно применить лист металла, например, жести, и сделать из него заготовку (рис.11). Для этой цели мастер вырезает соответствующую форму, зачищает края, обрабатывает поверхность, если это необходимо (например, от ржавчины).
Рис. 11. Приспособление для разметки скосов шипов
После того, как линии разметки перенесутся, нужно заштриховать выпадающие участки на изделии, а также отметить промежутки между шипами, чтобы не перепутать, что выпиливать, а что нет. Это очень пригодится при использовании стамески. А затем можно начинать пилить.
Сначала пропиливают те участки, где наклон одинаков, а затем деталь переворачивают и пилят другие ее края. На всех сторонах периодически нужно проверять, правильно ли направлен диск и не требуется ли исправить распил. Когда вырезаются пазы, стамеску нужно удерживать только вертикально, а деталь в это время следует прикреплять к верстаку в строго горизонтальном положении.
Вначале нужно сделать стамеской пазы с одной стороны доски, примерно до ее середины. Затем нужно перевернуть доску и сделать пазы на другой ее стороне. Сначала по правилам лучше изготавливать шипы, затем приниматься за проделывание пазов на другой доске. Можно и по-другому поступить: сначала проделать пазы, затем использовать их для разметки шипов с другой стороны доски, торцевой. Так вы не потеряете линии разметки на темном материале дерева.
Чтобы детали соединить между собой, нужно их крепко зажать, обязательно вертикально. Распилы нужно сделать так, чтобы они были параллельными длине доски. Легкое скашивание то вправо, то влево допускается. Перед тем, как наносить клей на поверхность, нужно обработать ее наждачной бумагой, кроме краев, которые не следует закруглять.
Затем следует соединить доски таким образом, чтобы пазы и шипы не могли расколоться. Чтобы соединить детали из дерева, нужно воспользоваться киянкой (рис.12). Важно избегать прямых ударов по деревянному изделию. Стоит применить отдельно взятую планку для того, чтобы защитить детали от повреждений и трещин.
Рис. 12. Использование киянки при соединении деревянных деталей
По завершению соединения деталей с помощью шипов нужно исправить ошибки посредством столярной шпатлевки. Ее нужно распределить по щелям, а не по всей площади углового соединения. Поэтому лучше взять долото, а не большой шпатель. Шпатлевку лучше прижать в тех местах, где нужна коррекция, а не во всех подряд. Вместо долота и пилы для прорезывания сложных видов шипов сегодня большинство мастеров столярного искусства пользуется специальным машинным оборудованием. Есть также определенные виды фрезы для прорезывания пазов. Если оснастить ее специальным направляющим устройством, в древесине получатся идеальные выемки с равномерным распределением.
Рис 13. Предотвращение раскалывания пазов в соединении «ласточкин хвост»
- 1 — скосы
- 2 — дополнительная планка
Есть также эффективные способы для того, чтобы вырезать пазы с использованием шаблонов из металла. Их применяют, присоединив к дрели. Чтобы пазы не раскалывались, для соединения «ласточкин хвост» делают маленькие скосы. Их выполняют по краям на внутренней площади шипов. Процесс склейки соединения под названием «ласточкин хвост» нужно делать последовательно. Здесь потребуется также дополнительная планка. Она поможет правильно распределить нагрузку - ее получат только соединяющие пазы. Это поможет предотвратить повреждение шипов (рис.13).