Очередной мастер класс, надо сказать, что достаточно подробный и не менее полезный от Александра . Сегодня мы поговорим о шиповом соединении. Прямой шип- это основа столярного дела. Как его выполнить в кустарных условиях (а заодно и в оборудованной столярной мастерской) и расскажет наш сегодняшний урок.

Рассмотрим основные принципы изготовления соединения на шип на примере двух заготовок на широкой и узкой, толщина всех деталей будет 30 мм. Для начала отмечаем ширину заготовок.Затем необходимо отложить плечики, обычно это 1/3 материала - отступаем по 1 см вовнутрь, делаем заметку
Удобнее всего разметку проводить с помощью столярного угольника
Если с узкой заготовкой все просто, то для широкой заготовки необходимо сделать сегментированный шип (для лучшего сцепления). Сегментированный, то естьсорстоящий из нескольких небольших шипов. Для этого находим центр
отступаем в каждую сторону по 1 см, т.е. по заплечику, отмечаем.
Вот что у нас получается. Заштрихованные части будут выпазовываться.
Глубина паза должна составлять половину стоевой, в данном случае это 30 мм, но должна быть на 2-3 мм глубже, для того чтобы клей имел место для выхода. Отмечаем глубину на сверле изолентой. Сверло выставляется по центру заготовки.

С помощью сверлильно-присадочного станка - егомы уже рассматривали . (кстати, можно пользоваться обычным сверлильным станком). Сначала сверлим несколько рядом расположенных отверстий.

Затем поводя заготовкой из стороны в строну с заглубленным сверлом, срезаем оставшиеся перемычки.
Вот такой получается паз - с помощью примитивного сверлильно-пазовального устройства. Конечно, он не идеально красив, да и края закруглены, но онимеет точно заданные размеры и располагается точно по центру заготовки.
В профессиональной мастерской применяется пот такой долбежный станок.

Вот такой получается паз - с помощью профессионального сверлильно-пазовального устройства, после которого не нужно круглить шипы
Переходим к ихготовлению самих шипов. Начнем с любительской методики -выпиливание шипа на циркулярке с кареткой.

Сначала делаем рез по разметочной линии, затем сдвигая заготовку постепенно убираем излишки материала.

Переворачиваем заготовку и повторяем манипуляции со всех сторон.

В результате получается вот такой аккурытнй шип. Но его надо немного доработать
ля того, чтобы шип вошел в паз есть два способа. Первый - взять долото и выдолбить закругления паза
либо второй вариант - взять рашпиль и закруглить края шипа под паз
Широкую заготовку делаем на профессиональном устройстве - фрезер с широкой фрезой.

точно так же обходим шип со всех сторон. Все получается в один проход - значительно быстрее, чем кареткой.

Сегментируем шип той же циркуляркой.

Убираем промежуток, подстроив вылет диска.

Что ж, шип с пазом изготовлены,перейдем к их соединению. Оно должно быть клеевым.

При поклейке надо смазывать паз изнутри или проушину, так же необходимо промазывать поверхность шипа.

“Торец заготовки я вам не рекомендую смазывать, т.к. он все равно не приклеится к пласти - держать будут только шип и внутренняя поверхность проушка. Сильно много смазывать не надо, потому, что шип и проушко под воздействием воды, содержащейся в клее будут разбухать, таким образом создадутся условия для крепкого шва.”

Промазывать следует и шип и проушину.

затем посредством пресса (ваймы).За неимением такового можно весь процесс осуществить киянкой.
Вытираем излишки клея

Такие же манипуляции проводим с широкой заготовкой: наносим клей, соединяем

наживляем

Запрессовываем.

Подведем итог:

• При изготовлении шиповых соединений и рамочных конструкций необходимо стоевую делать длиннее, т.е. оставлять хвосты. Хвост стоевой должен быть длиннее вашего фасада с каждой стороны на одну толщину материала, это делается для того, чтобы заготовка не разошлась по волокнам при запрессовке.
• Для широких заготовок необходимо применять сегментарный шип. Толщина шипа всегда делается по стандартам - 1/3 толщины материала, допускается не менее 1/4 толщины материала. Заплечики - 1/3 толщины материала, промежуток между шипами 2/3 толщины материала.
• Шип в любом случае должен быть толще. Для хвойных (мягких) пород на 0,2 мм толще, для твердых пород на 0,1 мм толще, все это связано с усадкой древесины.

При изготовлении столярных изделий применяют различные способы соединения деталей. Выбор соединения зависит от конструкции, материалов и назначения изделия: чем сложнее и оригинальнее изделие, тем сложнее и виды соединений.

Мастера прошлого изготовляли из дерева сложные предметы мебели, целые здания без единого гвоздя, используя самые замысловатые и надежные соединения. Их творения - это национальная гордость русского народа. Эти предметы и поныне поражают воображение своей архитектурой, фантазией и изобретательностью. В арсенале современного мастера опыт предшественников и новая техника, прочные клеи и различные приспособления, которые позволяют решать вопросы соединения деталей просто и эффективно. Наиболее распространенным и прочным соединением является шиповая вязка деталей на клею. Иногда для усиления конструкции применяют шурупы и дополнительные крепления.

Для изготовления щита из отдельных досок (делянок) используют ряд приемов. Это будет зависеть от назначения щита. Простое соединение делянок в щит - сплачивание - это склеивание их на гладкую фугу, т. е. .обработанными фуганком кромками. Для придания щиту повышенной прочности на кромках выбирают четверть или паз и гребень. Можно сплачивать делянки на вставную рейку, при этом на кромках для нее выбирают пазы и рейки изготовляют из клееной фанеры.

Соединять делянки можно на вставные круглые шипы-шканты. Диаметр шипа должен составлять 0,5 толщины делянки, длина - 8-10 диаметров. Шаг установки шипов 100-150 мм. Если нужно сделать массивный щит для двери из толстых досок, его усиливают двумя шпонками, вбивая их в пропиленные поперечные пазы, имеющие уширения к основанию (ласточкин хвост). Шпонки могут быть с усилением или заподлицо со щитом. Доски для таких щитов не должны быть широкими во избежание коробления. Примеры сплачивания показаны на рис. 32.

В столярных изделиях иногда приходится соединять отрезки древесины по длине, т. е. сращивать их. Примеров сращивания много, разберем основные.

Торцовое сращивание на клею не обеспечивает большой прочности, оно применяется лишь там, где бруски будут иметь дополнительные крепления по пласти или кромке. Для усиления сращивания применяют соединения на "ус" , т. е. концы заготовок склеивают под острым углом к профильной оси. Ступенчатый "ус" с затуплением увеличивает площадь склеивания и делает соединение более прочным. Хорошие результаты дает также сращивание вполдерева, его используют и при угловых и серединных соединениях. Если сделать на концах заготовок вырезы под затяжной замок, соединение будет еще плотнее - такая деталь будет работать полноценно в любых условиях нагрузки.

Соединять по длине доски эффективнее на прямой или клиновой шип с клеем. Они обеспечивают достаточную прочность.

Для соединения деталей концами или концом и серединой под углом применяют шиповые соединения . Это соединение состоит из двух элементов - шипа и проушины или шипа и гнезда, или паза и гребня. Шипы бывают плоские, трапециевидные (ласточкин хвост), зубчатые и круглые, а в зависимости от конструкции - цельные, изготовленные на конце детали, и вставные, изготовляемые отдельно. Вставные круглые шипы называются шкантами : плоские шипы, проходящие по всей длине соединяемых деталей, гребнями. Шипы имеют боковые грани - щечки; срезанные торцовые части бруска называются заплечиками. Гнездо, открытое с трех сторон на торце заготовки, называется проушиной .

В зависимости от толщины и ширины соединяемых деталей шипы бывают одиночными, двойными или многочисленными, по форме они бывают прямые сквозные, с полупотемком, с потемком и др. Чем больше шипов, больше площадь склеивания, тем прочнее соединение.

В серединных соединениях глубина гнезда под шип делается больше длины шипа на 2-3 мм для сборки излишнего клея. На концах шипов срезают фаски, чтобы шип легче входил в гнездо и меньше сгонял клей к заплечикам. При разметке и выпиливании шипов следует учитывать, что плотность соединения - определяющий фактор прочности.

Более простым соединением деталей под углом являются вставные круглые шипы. Преимущество такого соединения состоит в простоте изготовления и прочности конструкции. Диаметр круглых вставных шипов - шкантов должен быть равным 0,4-0,6 толщины соединенных щитовых деталей, а длина не менее 6-8 диаметров. Шканты делают из твердых пород древесины. Глубина отверстий под шканты больше на 3-4 мм, чтобы создать пространство для сбора излишков клея. Шиповые соединения показаны на рис. 33, варианты крепления царг к ножкам - на рис. 34, а ящичные соединения - на рис. 35.

Рис. 33. Шиповые соединения деталей: а - одиночные шипы; б - проушина; в - гнезда; г - соединения в полдерева; д - на вставных круглых шипах; е - на одиночный открытый шип; ж - на глухой открытый одиночный шип; з - на одиночный шип в полупотемок; и - на "ус" со вставными круглыми шипами; к - открытым шипом на односторонний "ус"; л - на "ус" глухим потайным шипом; м - на "ус" вставным плоским закрытым шипом; к - на "ус" вставным открытым шипом

Рис. 35. Ящичные соединения: а - прямой открытый шип; б - косой открытый шип; в-открытый шип "ласточкин хвост"; г - полупотайной шип "ласточкин хвост"; д - комбинированный открытый шип "ласточкин хвост"; е - комбинированный закрытый шип "ласточкин хвост"; ж - вставной круглый шип; з - паз на вставную рейку; и - в паз и гребень; к - в четверть на гвоздях

Соединения на гвоздях, шурупах и шпильках

Для дополнительного крепления в угловых шиповых соединениях, особенно в рамках из брусков, применяют деревянные гвозди - нагели. Для плотной посадки их делают с небольшим конусом и устанавливают на клею в подготовленные отверстия. Нагель ставят перпендикулярно боковым граням шипа, чтобы он проходил через шип и проушину. Выходящие концы нагеля срезают заподлицо с изделием.

При изготовлении столярно-мебельных изделий в ряде случаев без соединений на гвоздях не обойтись (например, при устройстве перегородок, встроенного оборудования, изготовлении щитов и т. д.). При кажущейся простоте далеко не все могут правильно выполнять эту работу. Не так-то просто забить гвоздь в твердую древесину. Иногда для прочности забивают лишние гвозди, что портит внешний вид изделия; иногда не могут подобрать оптимальную длину гвоздя для надежного крепления и т. д. Следует иметь в виду:

1) при соединении деталей из твердых пород или на концах гвозди диаметром более 5 мм нужно забивать в просверленные отверстия диаметром 0,9 диаметра забиваемого гвоздя; глубина отверстия должна составлять 0,6 длины гвоздя;

2) для надежного соединения деталей не пробиваемым насквозь гвоздем расстояние между ними должно быть равно 15 диаметрам гвоздя или больше; для сквозного пробивания с загибом это расстояние нужно увеличить в 2-3 раза; в изделиях, где гвозди работают на выдергивание, длина защемленной части гвоздя должна быть не менее двух толщин пробиваемых деталей;

3) при сквозном забивании гвоздей их длина должна быть на 1 / 3 часть больше толщины сбиваемых элементов.

Концы гвоздей загибают поперек волокон. Для того чтобы сделать загиб в замок, используют старый трехгранный напильник. При загибе на нем гвоздь приобретает форму крючка. Вынув напильник, крючок вбивают в древесину. Чтобы соединение получилось более прочным, гвозди набивают под некоторым углом. При изготовлении щитов с накладкой гвозди забивают в шахматном порядке. Если сбивание заготовок происходит на весу, то под заготовку снизу подставляют более тяжелый молоток.

Гвозди вытаскивают гвоздодером или клещами. Если они с обратной стороны загнуты, их отгибают острым концом гвоздодера и выбивают, чтобы можно было захватить шляпу. Чтобы на поверхности не осталось вмятин, под гвоздодер подкладывают кусок древесины.

В столярных изделиях шурупы употребляют для крепления петель, ручек, замков и других элементов с потайной головкой. При изготовлении встроенной мебели, когда детали трудно склеивать или когда они подлежат разборке, применяют шурупы с круглой головкой для декоративности.

В древесину твердых пород шурупы завернуть трудно, поэтому сверлят заранее отверстия диаметром 0,8 ненарезанной части шурупа, а длиной - от 1 / 2 до 3 / 4 длины шурупа. Для ускорения завертывания шурупов применяют коловорот или дрель с отверткой. Забивать шурупы нельзя, так как сминается нарезка, разрушается древесина в месте прохождения шурупа и сила удерживания снижается до 40%.

Открытые кромки плитных материалов в декоративных целях иногда закрывают профилированными рейками или штапиками. Их обычно крепят на клею с усилением шпильками.

Шпилька - это заостренный с обоих концов стержень. При забивании конец шпильки несколько углубляют, а выпрямленные волокна древесины затягивают углубление. Крепят рейки и небольшими гвоздями со сплющенными шляпками, используя вышеуказанный прием.

Один из стандартных способов изготовить круглые шипы, это изготовление их на токарном станке. Но если у вас нет станка, значит, вам не повезло. На фото показано несложное приспособление для изготовления круглых шипов фрезером. Его не сложно изготовить из П-образной заготовки, которая крепится к торцовочному приспособлению. П-образное приспособление состоит из тыльной части и двух опорных блоков. Опорные блоки имеют большие отверстия, просверленные в них, которые помогают обработать деталь на прямой фрезе. Эти отверстия не должны быть точными размерами заготовки. Приспособление лучше работает, если отверстия имеют размер около 1/32″.
Настройка приспособления. Чтобы настроить устройство, вставьте в отверстия в опорных блоках заготовку. Далее, определите длину шипа и установите упор за фрезой (рис. B).

Изготавливаем круглые шипы.

Как использовать приспособление круглые шипы для изготовления шипа смотрите подробно (рис. A). Немного приподнимайте над фрезой заготовку и делайте небольшие круговые движения заготовкой для формирования шипа. Затем вращая, заготовку против часовой стрелки и перемещайте ее вперед и назад до полного формирования шипа. Поднимите немного фрезу и повторите процесс, пока не получите шип нужного диаметра.

• " onclick="window.open(this.href," win2 return false >Печать
• E-mail

Шиповые соединения брусков

Общие сведения . Основным соединением в деревообработке является шиповое . Оно состоит из двух элементов: шипа и гнезда (проушины). Шипы бывают цельными и вставными . Цельные шипы изготовляют на концах деталей, подлежащих соединению. Цельные шипы бывают обычно плоскими. Вставные шипы могут быть плоскими и круглыми. По прочности соединений цельные и вставные шипы одинаковы. Шипы могут быть сквозными и глухими . Сквозной шип при соединении с проушиной или сквозным гнездом проходит через сопрягаемую деталь насквозь. Глухие шипы сопрягают с несквозными гнездами, глубина которых больше длины шипа не менее чем на 2 мм.
Число, форма и размеры шипов существенным образом влияют на прочность соединения. С увеличением числа шипов увеличиваются площадь склеивания и прочность соединения, но растет время для его изготовления.
Прочность столярных соединений зависит также от качества древесины, точности изготовления элементов соединений, качества клея и условий склеивания. На элементах соединений не должно быть пороков древесины, а само соединение не должно иметь щелей и трещин.

Соединение концов деталей вполдерева . Такие соединения могут быть по длине, концевое и серединное (рис.ниже). Они довольно просты в изготовлении, но обладают невысокой прочностью при эксплуатации.

Соединение древесины вполдерева :
а - по длине ; б - угловое ; в - серединное .

Для изготовления древесину спиливают в местах сопряжения на толщины сопрягаемой детали. Длина элементов соединения по длине равна 2-2,5 толщинам соединяемых деталей. Элементы соединений крепят между собой склеиванием. Для придания соединениям большей прочности их дополнительно укрепляют гвоздями, шурупами или нагелями.
Для соединения вполдерева по длине и концевого можно использовать кусковые отходы пиломатериалов.

Угловые концевые соединения (УК). Наибольшей простотой и высокой прочностью характеризуются соединения на открытые прямые сквозные шипы. Существенным недостатком этих соединений является что, что торцы их элементов видны на обеих сторонах детали, что ухудшает внешний вид. Поэтому такие соединения применяют в тех конструкциях, где возможно закрыть шипы накладными или соприкасающимися с ними деталями.
Соединение на открытый сквозной одинарный шип (УК-1 ); толщины шипа (S 1 ) и заплечика (S 2 ) в этом соединении рассчитывают по следующим формулам (рис. ниже, а ):

S 1 = 0,4S 0 ; S 2 = 0,5(S 0 – S 1),
где S 0 - толщина детали.

Более прочными соединениями этой группы являются соединения на открытый сквозной двойной УК-2 (рис. б ) и тройной УК-3 шипы (рис. в ). Для выполнения таких соединений необходимы точные размеры и выпиливание элементов соединений.
Соединения на шип с полупотёмком , (рис. г, д ) имеют более сложную форму, и поэтому их сложнее изготовлять. Толщина шипов этих соединений рассчитывается аналогично толщине соединения УК-1 .
Данные соединения могут изготовляться с несквозным шипом УК-4 (рис. г ) и сквозным шипом УК-5 (рис. д ). По прочности соединения УК-4 и УК-5 уступают рассмотренным выше соединениям. Применяются в тех случаях, когда не требуется высокая прочность соединения и необходимо избежать порчи внешнего вида детали, сопряженной с торцом другой детали.

Соединения на шип с потёмком (рис. ж, е ) могут быть со сквозным УК-7 и несквозным УК-6 шипом. Толщину шипа и заплечиков определяют так же, как и в соединениях с полупотемком открытым сквозным одинарным шипом.

Соединения на круглые вставные шипы (шканты) несколько уступают по прочности соединениям на прямые открытые шипы. Однако дают некоторую экономию древесины. Ранее шканты изготовлялись преимущественно из твердых лиственных пород древесины, но теперь широко применяют также шканты из пластмасс. Эти соединения характеризуются также простотой изготовления. Для этого необходимо высверлить отверстия необходимого диаметра, установить на клею шипы и выдержать под давлением находящиеся в сопряжении детали. Диаметр шканта в соединении на круглые вставные шипы рассчитывают по следующей формуле: d = 0,4S 0 .
В соединении УК-9 допускается применение сквозных шипов (рис. и ).

Соединения на «ус» со вставным плоским шипом могут иметь сквозной (УК-11 ) и несквозной (УК-10 ) шипы (рис. к, л ). Эти соединения характеризуются невысокой прочностью и более сложным изготовлением по сравнению с соединениями на круглые вставные шипы. Они обладают красивым внешним видом и обеспечивают однотонность при отделке (особенно несквозные). Толщину шипа соединений УК-10 и УК-11 определяют по формуле S 1 = 0,4S 0 . Допускается соединение на «ус» двойным вставным шипом, при этом S 1 = 0,2S 0 .
Зубчатое соединение УК-12 – это новый вид соединения, элементы которого выполняют на станках.

Согласитесь, весьма проблематично быстро и качественно нарезать идеальный круглый шип на торцах деревянных заготовок круглого сечения. Ну конечно если вы не счастливый обладатель шипорезного станка с ЧПУ. Для тех, чей цех или мастерская не так богато «упакована» предлагаем изящный способ решения этой задачи. Сделайте простой и надежный кондуктор из подручных материалов за 15 минут

1. Заготовка

Вам понадобится небольшой брусок из древесины или МДФ. Примерные размеры - сечение 4х4 см, длина около 10 см. Впрочем, все зависит от диаметра предполагаемого шипа и размера заготовки.

2. Отверстие под заготовку

Просверлите отверстие в бруске диаметр которого будет равен диаметру вашей круглой заготовки. Если отверстие получится с небольшим припуском, то будет совсем хорошо.

Небольшой припуск не помешает. В дальнейшем это облегчит нарезание шипа. Но не переусердствуйте, иначе может получиться люфт

3. Ограничитель

Для того что бы заготовка не проваливалась при обработке потребуется установить ограничитель. Для этого вырежьте из ДВП или тонкого МДФ пластину размером равным основанию вашего бруска. Вы конечно, можете приклеить основание к бруску столярным клеем, но имеет смысл поступить проще - соедините эти две детали на двухстороннюю клейкую ленту.

4. Настраиваем фрезер

Теперь настройте свой фрезер для нарезания шипа. Используйте прямую фрезу. Установите высоту вашего шипа, не забудьте компенсировать толщину ограничителя.

5. Настройте упор

Настройте упор фрезера таким образом, чтобы центр фрезы совпадал с центром отверстия в кондукторе

6. Фрезеруем паз

На этом этапе отфрезеруйте в заготовке кондуктора паз. Лучше это выполнить в 2-3 прохода. На упоре вы можете поставить отметку для того, что бы каждый проход оканчивался в одном и том же месте, а именно в центре отверстия.

Кондуктор готов!

7. Закрепите кондуктор

Вам следует надежно прикрепить получившийся кондуктор к упору фрезерного станка. Проще всего это сделать струбциной. Настройте вылет фрезы на диаметр вашего будущего круглого шипа.