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.

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).

Читайте также:  Покупка машины, снятой с учета

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

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

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

Согласно этому стандарту все соединения подразделяются на следующие категории:

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

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

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

Виды шипового соединения

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

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

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

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

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

Разметка и изготовление проушины

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

Читайте также:  Передаточное число расчет, формула, определение

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.

CASTLE.PRI.EE

Разметка и изготовление шипов и проушин

Разметка шипов и проушин

Для получения шипов и проушин заготовку нужно разметить в продольном и поперечном направлениях.

Размечают шипы и проушины с обеих сторон заготовки.

На той ее части, которую надо удалить, карандашом делают пометку (x).

Сначала ведут поперечную разметку.

Для этого длину шипа (проушины) откладывают от базового торца.

С помощью угольника переносят отметку на четыре стороны.

Рассчитав ширину шипа (проушины), размечают ее рейсмусом по торцу и кромкам продольными линиями.

После разметки проушины и шипы запиливают, используя пилу с мелкими зубьями.

Пропил ведут рядом с разметочной линией по удаляемой части заготовки, не заходя за линию поперечной разметки.

Затем проводят поперечное спиливание участков древесины “щечек“ для получения шипа.

Долбление проушин и гнезд

Проушины и гнезда получают с помощью долот и стамесок.

Каждый из этих инструментов представляет собой стальной стержень с насаженной на него деревянной или пластмассовой ручкой.

Долото предназначено для долбления гнёзд и проушин.

По его ручке наносят удары киянкой (деревянный молоток).

Поэтому для предохранения ручки от раскалывания на неё насаживают ещё одно металлическое кольцо.

Рабочая часть долота затачивается под углом 25 – 35 градусов.

Стамеска применяется для зачистки шипов, гнезд и проушин, срезания фасок, подрезки подгоняемых деталей и долбления гнезд в тонких деталях.

Читайте также:  Сергей Зеленьков «Супротек» - это не присадка

Рабочую часть стамески затачивают под углом 15 – 25 градусов.

Стамески бывают плоские и полукруглые.

Полукруглыми выдалбливают криволинейные отверстия и обрабатывают криволинейные поверхности.


А – стамеска плоская; В – стамеска полукруглая; С – долото;
1 – кольцо; 2 – ручка; 3 – стержень

Технология долбления отверстия

1.Установить долото поперёк волокон, на расстоянии 1-2 мм от линии разметки (фаской внутрь отверстия).

2.Продолбить на глубину 3-5 мм.

3.Установить долото вдоль волокон, на расстоянии 1-2 мм от противоположной линии разметки (фаской внутрь отверстия).

4.Продолбить на глубину 3-5 мм.

5.Подрезать слой материала.

6.Так проделать несколько раз, пока не получится отверстие нужной глубины.

7.Если требуется продолбить сквозное отверстие в толстой заготовке, то заготовку долбят с двух сторон.

Техника безопасности при долблении

1.Инструмент должен быть надежно закреплен в ручке.

2.Надежно закреплять заготовку.

3.Опасно упирать заготовку в себя.

4.Опасно ставить руку впереди режущего инструмента.

5.Передавать инструмент ручкой вперед.

6.Класть инструмент только в лоток.

Сборка шипового соединения

Для сборки шипового соединения полученные шипы и проушины подгоняют друг к другу.

При необходимости их подрезают стамеской и зачищают напильником.

Соединение деталей будет прочным, если шип входит в проушину при лёгком ударе киянкой (ударять нужно через подкладную доску) или нажатии рукой.

Подогнав шиповое соединение, его разбирают для склеивания.

Шип и проушину смазывают клеем, выдерживают на воздухе для впитывания клея в древесину, а затем соединяют.

Собранное изделие помещают под пресс (струбцины, зажим верстака или груз).

В сжатом состоянии изделие выдерживают до 24 часов.

После выдержки изделие обрабатывают рубанком и наждачной бумагой, чтобы убрать неровности и др.

Контролируют качество работы с помощью линейки и угольника.

Соединение деталей с помощью шкантов и нагелей

Шиповое соединение деталей наиболее прочное, но сложное по изготовлению.

Поэтому часто для соединения деталей применяют круглые вставные шипы – шканты.

Диаметр шканта равен 0,4 толщины соединяемых деталей, а длина его равна 5 диаметров шканта.

Прежде чем соединять детали, их нужно хорошо подогнать друг к другу.

Пласти заготовок должны быть отстроганы под линейку, а присоединяемые кромки – под угольник.

Затем с помощью рейсмуса и угольника размечают центры отверстий под шканты.

Расстояние от торца до центра первого отверстия должно быть больше двух диаметров шканта.

Диаметр сверла должен быть равен диаметру шканта.

Отверстие сверлят на 2…3 мм глубже, чем половина длины шканта.

Затем шканты смазывают клеем, вставляют в отверстия и детали соединяют.

Для упрочнения соединений применяют нагели.

Это цилиндрические деревянные стержни, которые забивают в отверстие детали параллельно торцу, чтобы в них завинтить шурупы, так как шуруп, завинченный непосредственно в торец, плохо держится в древесине.

С помощью нагелей упрочняют и шиповые соединения.

Ссылка на основную публикацию
Adblock detector