Глава 8: Соединения деревянных деталей



Ссылки на изображения страниц с исходными текстами:
87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112


...
Врубка вполдерева
Это соединение образуется двумя деталями одинаковой толщины и используется только при изготовлении рамных конструкций. Хотя врубка вполдерева и не относится к прочным соединениям, зато оно легко выполнимо. Врубка вполдерева включает в себя также угловую врубку вполдерева, Т-образную врубку вполдерева, крестообразную врубку вполдерева. Во всех этих вариантах единым является одно - у обеих деталей удаляется одинаковое количество материала.
Настройка фрезера
Установите вылет фрезы на половину толщины соединяемых деталей, а револьверную головку - на две или три промежуточные глубины. Измерьте расстояние между внешней кромкой плиты основания и кромкой фрезы и на таком расстоянии от краев выреза закрепите на детали две вспомогательные направляющие.
Врубка вполдерева под прямым углом
С помощью двух L-образных вспомогательных направляющих одинакового размера можно без проблем выполнять элементы прямоугольной врубки вполдерева. Склейте под прямым и дополнительно закрепите винтами два бруска длиной по 300 мм и сечением 75х18 мм и 150х18 мм. Для выполнения косой врубки вполдерева скрепите эти бруски под необходимым углом.
Разметка и вырезание элементов угловой врубки вполдерева
Проведите поперек детали линию, обозначающую край выреза. Отступив от этой линии на расстояние, равное расстоянию между кромкой основания фрезера и режущей кромкой фрезы, проведите другую линию. Ориентируясь по этой линии, установите L-образную вспомогательную направляюющую и струбциной прижмите ее к верстаку. Проведя фрезером вдоль кромки вспомогательной направляющей, выполните первый проход, удалив материал возле кромки будущего соединения. Затем за несколько последовательных проходов удалите остальной отход. Вспомогательный брусок вдоль дальней кромки детали предотвращает деталь от сколов.
Разметка и вырезание элементов Т-образной врубки вполдерева
Чтобы выфрезеровать соединение, Проведите две линии, обозначающие края выреза. На расстоянии, равном расстоянию между кромкой основания фрезера и режущей кромкой фрезы, закрепите две вспомогательные направляющие. Установите фрезер, прижав его к левой направляющей и выполните движение от себя, затем переместите его к правой направляющей и выполните движение к себе. После этого остается выбрать весь отход между образовавшимися при первых двух проходах пазами.
Фрезерование крестообразной врубки вполдерева
Закрепите вместе обе части выполняемого соединения и произведите одновременное фрезерование вырезов в обеих деталях.
Выполнение элементов врубки вполдерева с помощью настольного фрезера
С помощью подвижного усовочного упора на настольном фрезере можно вырезать элементы угловой врубки вполдерева. Зафиксируйте конец детали в упоре и настройте вылет фрезы таким образом, чтобы верхняя кромка фрезы совпадала с линией выреза. Между усовочным упором и деталью положите брусок, который предохранит деталь от сколов при выходе фрезы. Плотно прижимая деталь к упору и подавая ее на фрезу, произведите выборку по ткраю выреза. После этого, постепенно отодвигая деталь от упора, за несколько проходов удалите весь отход.
Фрезерование нескольких одинаковых деталей
Так как при изготовлении многих конструкций требуется выполнять несколько одинаковых соединений, имеет смысл заранее спланировать, какие из них можно вырезать одновременно. С этой целью используйте вспомогательные направляющие несколько большего размера и клиновой зажим. Уложите детали в ряд и зафиксируйте их клиновым зажимом. Затем плотно прижмите L-образные вспомогательные направляющие и прижмите их и детали к верстаку.


Фрезерование врубки вполдерева с помощью шаблона


Шиповые соединения
Шиповые соединения являются одним из самых прочных видов соединений. Они часто используются при изготовлении рамных конструкций, столов и стульев. В своей простейше форме шип (вырезанный на торце детали выступ) вставляется в гнездо (глухое углубление или сквозное отверстие, повторяющее форму шипа) на ответной детали. Вырезаемые с помощью фрезера гнезда всегда имеют закругленные углы. Чтобы собрать соединение Вам следует придать прямоугольную форму углам гнезда стамеской или скруглить углы шипа.

Фрезы
Некоторые столяры используют для вырезания гнезд под шипы прямые фрезы с одной режущей кромкой. Однако лучших результатов можно добиться, используя для изготовления узких гнезд спиральные фрезы, а для гнезд шириной более 12 мм - фрезы для удлиненных отверстий. Для фрезерования глубоких узких гнезд специальные фрезы с удлиненным хвостовиком. Эти фрезы имеют дополнительные режущие кромки на торце и хорошо отводят стружку.
Использование двойного параллельного упора
Чтобы произвести фрезерование гнезда в ножке стола или стула, воспользуйтесь двойным параллельным упором, надежно удерживающим фрезер на рабочей траектории.

Изготовление двойного гнезда
Для фрезерования двух параллельных гнезд поступайте тем же образом. Профрезеруйте первое гнездо до необходимой глубины, затем поверните фрезер и завершите работу, вырезав второе гнездо.
Изготовление гнезд определенной длины
Чтобы выполнять гнезда определенной длины, следует опускать и поднимать фрезу, ориентируясь н аненесенные на деталь метки, либо использовать упорные бруски, прижатые к детали с помощью струбцин. При обработке коротких деталей можно установить стопорные шканты на концах планки, привинченной к параллельному упору, и таким образом определить начало и конец выполняемого реза.
Изготовление гнезда под шип с выступом
Короткий гребень, примыкающий к шипу, поддерживает верхнюю кромку средника, когда гнездо выполняется вблизи от конца ответной детали.Этот выступ вставляется в плоский паз, вырезаемый над гнездом. При первых проходах можно произвести одновременную выборку материала в гнезде и в пазу. После этого следует переустановить упоры и производить выборку материала только в гнезде.


Шлицевые шаблоны
Выборка гнезд под шип на настольном фрезере
Фрезерование шипов
Шипы, как и элементы врубки вполдерева, можно изготовить с помощью фрезера. Снимите материал с одной стороны, переверните деталь и снимите материал с другой сторны. Прямые и косые вырезы в шипах лучше всего вырезать незакрепленным в столе фрезером после того, как выфрезерован сам шип.
Вспомогательная прямоугольная направляющая
Изготовьте L-образный вспомогательный упор, склеив и свинтив под прямым углом два отрезка доски, куски MDF или фанеры. Уложите упор на ту часть детали, в которой будет выполняться шип и прижмите его вместе с деталью к верстаку. Установите максимальную глубину фрезерования, а в случае необходимости выполнения нескольких проходов - настройте упоры револьверной головки. Начинайте снятие очередного слоя с прохода фрезером, прижатым к направляющей, осталюную часть снимайте без помощи направляющей.
При фрезеровании тонкого шипа следует использовать подкладной брусок, чтобы предотвратить вибрацию детали при фрезеровании второй стороны шипа.
Изготовление шипов на фрезерном столе
Поддерживайте деталь с помощью скользящего усовочного упора, одновременно прижимая торец детали к боковому упору. Боковой упор должен быть установлен так, чтобы при этом удалялся материал у самого основания шипа. Для предотвращения вырывов на выходе фрезы из детали, установите между усовочным упором и деталью ненужный брусок. Подавая деталь вперед, выполните первый проход. Затем отодвигайте деталь от бокового упора (на 1/2-3/4 диаметра фрезы) и выполняйте второй и последующий проходы, пока не будет обработан весь слой.
Боковые упоры некоторых фрезерных столов оснащены перемещаемыми вертикальными фиксаторами, с помощью которых удобно фрезеровать шипы на коротких деталях.
Использование шаблона
Вы можете изготавливать шипы и с помощью регулируемого шаблона. Профрезеруйте паз у основания шипа с одной стороны детали, установите шаблон на другую сторону и профрезеруйте такой же паз. После этого удалите отход, не прижимая копировальное кольцо к кромке шаблона.


Шкантовые соединения
Шкантовое соединение - ничто иное, как усиленное соединение встык. Тем не менее, что касается устойчивости и универсальности, оно являются настоящей альтернативой соединению шип-паз. Оно в равной мере подходит как для рамных соединений массивных деталей, так и для коробчатых конструкций из ДСП и других подобных материалов. Поскольку отверстия под шканты должны размещаться на обеих деталях с большой точностью, при их изготовлении следует пользоваться вспомогательной направляющей или параллельными упорами. Для засверливания используйте специальные фрезы для сверления отверстий, а не прямые пазовые фрезы или обычные сверла и дрель.
Изготовление шкантовой планки
С помощью простой прямоугольной направляющей можно быстро и точно позиционировать фрезер на краю детали или на доске. Приготовьте две планки сечением 18х75 мм и длиной чуть больше ширины детали. Нанесите ширину детали и позиции отверстий под шканты на верхней стороне направляющей планки. Можно также наклеить полоску малярного скотча и произвести разметку на ней. Тогда изготовленным приспособлением можно будет воспользоваться и для других работ.
Фрезерование отверстий под шканты в торце детали с использованием шкантовой планки
Проведите осевую линию в торце детали. Закрепите шкантовую планку струбциной вровень с боковой поверхностью и торцом детали. С помощью угольника перенесите центры отверстий на осевую линию и установите параллельный упор таким образом, чтобы отверстия под шканты располагались точно посередине торцовой поверхности.
Фрезерование отверстий под шканты в плоскости детали
Проведите осевую линию соединения. Установите фрезер на детали таким образом, чтобы центр фрезы находился на осевой линии. Поставьте метку у края платформы фрезера. От этой метки проведите линию под прямым углом к боковой кромке детали. Установите шкантовую планку на деталь, выровняв вдоль этой линии. На краю платформы фрезера сделайте метку, соответствующую центру фрезы. Последовательно устанавливая фрезер так, чтобы эта метка совпадала с метками центров отверстий на шкантовой планке, выфрезеруйте в детали все отверстия.
Использование двойного параллельного упора
Установив второй параллельный упор, Вы можете точно задавать и надежно сохранять позицию отверстия по отношению к кромке детали. Зажмите в тиски обе детали соединения так, чтобы передние стороны былы повернуты наружу, а концы находились в одной плоскости. С помощью рейсмуса проведите осевую линию и затем пометьте положения центров будущих отверстий. Установите фрезу острием на осевую линию и сведите оба параллельных упора до соприкосновения с пакетом деталей (оставьте лишь минимальный зазор, обеспечивающий перемещение фрезера вдоль осевой линии). Установите регулятор глубины на полную глубину отверстия под шкант. Эта глубина равняется половине длины шканта плюс 1,5 мм. Передвигая фрезер вдоль детали и совмещая острие фрезы с нанесенными метками центров, последовательно выфрезеруйте все отверстия. Затем переверните фрезер и произведите фрезеровку отверстий в другой детали.


Изготовление сверлильного шаблона
С помощью простого сверлильного шаблона Вы можете сверлить отверстия под шканты еще быстрее и точнее, чем с помощью шкантовой планки. Используйте для изготовления сверлильного шаблона пластину из МДФ или пластика толщиной 6 мм. Выбирайте размеры шаблона с учетом размеров подлежащих обработке деталей, не забывая о месте для опирания фрезера и крепления упорных планок.
1 Разметка и сверление центров отверстий под шканты
Разметьте центры отверстий под шканты на осевой линии, проведенной вдоль длинной стороны шаблона. Если шаблон изготавливается из прозрачного пластика, то производите разметку на нижней стороне. Просверлите отверстия под шканты сверлом с диаметром, равным диаметру копировальной втулки. Подбирайте копировальную втулку такого диаметра, чтобы между ней и фрезой оставался зазор не менее 1,5 мм.
2 Установка упорных планок
Проведите два отрезка перпендикулярно начарченной ранее осевой линии и профрезеруйте вдоль них шлицы шириной 3 мм. Затем с верхней стороны шаблона выфрезеруйте вдоль шлица часть материала так, чтобы образовался паз, достаточный для утапливания головок винтов. Приготовьте две планки сечением 18х50 мм и длиной примерно равной длине шаблона. Привинтите их к шаблону с помощью винтов М3.
Сверление отверстий под шканты в торце доски
Постройте среднюю линию в торце доски и, наложив шаблон, совместите центры отверстий шаблона с этой линией. Сдвиньте обе упорные планки так, чтобы они плотно прилегали к пластям доски, и затяните винты. По очереди устанавливайте фрезер копировальной втулкой в соответствующее отверстие и производите засверливание.
Сверление отверстий в пласти доски
Проведите линию центров поперек доски. Сняв с шаблона упорные планки, наложите его на доску и совместите центры отверстий шаблона с проведенной линией. Зафиксируйте шаблон с помощью струбцин и засверлите отверстия в том же порядке, что и в торце доски.
Изготовление угловых соединений
Для выполнения углового соединения сначала просверлите отверстия в торце доски, как описано выше. Затем снимите одну из упорных планок и приложите шаблон к доске, уперев его в торец оставшейся упорной планкой. Зафиксируйте шаблон с помощью струбцин и засверлите отверстия во второй доске.


Шаблоны для фрезерования отверстий под шканты
Некоторые шипорезки позволяют заменить основной рабочий шаблон на пластину с рядом направляющих отверстий для сверления отверстий под шканты. Подобный шаблон может использоваться для обработки досок шириной до 610 мм и толщиной от 12 до 30 мм. С его помощью можно выполнять также продольные соединения длинных деталей, для чего следует зажать деталь в передние тиски верстака и затем наложить шаблон сверху обрабатываемой кромки.
Подготовка деталей и фрезера
Все кромки деталей должны быть прямоугольными и параллельными. Пометьте видимые поверхности и кромки. Также следует пометить все смежные стыки, чтобы облегчить последующую сборку. Установите копировальное кольцо и вставьте фрезу для сверления отвестий под шканты.
Настройка глубины фрезерования
При сверлении отверстий в пласти доски необходимо оставлять не менее 3 мм нетронутой древесины. В кромках же глубина отверстий должна равняться половине длины шканта плюс 1,5 мм.
Сверление отверстий в торце доски
Делаете ли Вы угловое или Т-образное соединение, все равно Вам придется просверливать отверстия под шканты в одной из соединяемых деталей.
1 Закрепление доски в шипорезке
Подложите два обрезка одинаковой с обрабатываемой деталью толщины под верхний прижим шипорезки. Установите обрабатываемую деталь в передний зажим и выровняв ее конец на уровне ок 6 мм над поверхностью обрезков, затяните зажим. Если в Вашей шипорезке имеется средний прижимной винт, мешающий установке широкой доски, удалите его.
2 Установка шаблона
Когда Вы устанавливаете шаблон на кромку детали, кулачковые центрирующие штанги поджимают деталь с помощью пружинного механизма и выравнивают отверстия по центру кромки. Уложите шаблон на обрезки и затяните установочные винты центрирующих штанг, чтобы зафиксировать их в занятой позиции. После этого можно ослабить пружинный механизм. Зафиксируйте шаблон, отрегулировав положение распорной втулки, и затяните барашковые винты на задней стороне шипорезки.
3 Выравнивание отверстий под шканты
Ослабьте передний прижим и сдвиньте доску в сторону настолько, чтобы разместить крайние отверстия под шканты на одинаковом растоянии от боковых кромок, достаточном для выполнения прочного соединения. Вновь затяните зажим и придвиньте левый упор к кромке доски. Затяните установочный винт.
4 Опускание детали
Не изменяя выполненных настроек, снимите шаблон и удалите кулачки. Теперь выровняйте торец доски заподлицо с верхней плоскостью обрезков, следя за тем, чтобы левая кромка прижималась к упору, затем снова установите шаблон.
5 Сверление отверстий
Заклейте все ненужные направляющие отверстия в шаблоне и, установив на фрезер копирующее кольцо, поочередно просверлите все отверстия под шканты. Прежде чем приступить к сверлению отверстий в ответной детали, необходимо установить также правый упор.
Угловое соединение
После того, как Вы подготовили деталь с отверстиями в торце, снимите заднюю центрирующую штангу под шаблоном, оставив на своем месте переднюю. Уложите деталь под верхний прижим и установите шаблон. Сдвиньте деталь до упора в переднюю центрирующую штангу и левый боковой упор. Зафиксируйте шаблон и затяните установочные винты зажима.
настройте глубину фрезерования и поочередно просверлите все необходимые (незаклеенные в шаблоне) отверстия.
Т-образное соединение
Просверлите отверстия под шканты в торце первой детали (см. выше), а затем выньте из шаьлона обе центрирующие штанги. Прочертите на поверхности второй детали центральную ось будущего соединения. задвиньте доску под верхний прижим и шаблон, уприте доску в левый упор и выравняйте начерченную линию по линии центров отверстий в шаблоне. Затяните все необходимые винты и приступите к сверлению отверстий.


Ламельные соединения
Ламельные вставки
Ламельные вставки изготавливаются из прессованых пластинок твердого дерева и вставляются в полукруглые выемки, выполняемые в обеих частях соединения. После установки в выемки вставки набухают под воздействием намазанного на них клея и полностью заполняют выемки, в результате получается прочное соединение. Как правило, набухание вставок не приводит к растрескиванию деталей, конечно, если не выполняется соединение слишком тонких пластин. Ламельные вставки обычно изготавливаются трех размеров - для деталей толщиной 9-12 мм, 13-18 мм и более 19 мм. Все ламельные вставки имеют толщину 4 мм.
Соединения в шпунт и гребень
Соединения в круглый шпунт и неплоские соединения
Контрпрофильные соединения
Соединения внахлестку
Угловое ящичное соединение

Соединения "Ласточкин хвост"
Самый простой и технологичный способ выполнения соединений "Ласточкин хвост" - с использованием специальных приспособлений, а также фрезера с подходящими фрезами и копировальной втулкой. Приспособление обеспечивает точное соответствие шипов и пазов. Некоторые приспособления можно настроить на выполнение различных соединений, однако дальнейшее описание относится к изготовлению наиболее часто используемых простых и полупотайных соединений. Простые соединения видны с обеих сторон и обычно используются в конструкциях корпусов и на задних стенках выдвижных ящиков. Полупотайные соединения часто находят применение в соединениях передних стенок выдвижных ящиков, поскольку они становятся невидимыми при задвинутом ящике.
Применение переставного шаблона
Если у вас имеется переставной шаблон, то его можно настроить на изготовление простого соединения любой ширины. При настройке шаблона определяются размеры шипов и пазов и расстояние между ними. Настройка шаблона с одной стороны (например, шипов) приводит к автоматической настройке другой стороны шаблона (пазов). Кроме того, устройство имеет регулировку высоты расположения шаблона.
Установка пробной детали
Настройте шаблон с помощью пробной детали и проверьте, подходят ли детали друг к другу. Подложите доску толщиной 18 мм под шаблон, закрепленный с помощью верхнего прижима. Затем прижмите пробную деталь подходящей ширины к передней кромке шаблона. Она должна прилегать к боковому упору на нижней стороне шаблона.
Настройка шаблона
Вам потребуется по паре направляющих для каждого шипа и еще по одной направляющей с каждой из сторон. Сначала установите отдельные направляющие по бокам детали так, чтобы они стояли вровень с боковыми гранями. После этого на примерно одинаковом расстоянии друг от друга разместите промежуточные пары направяющих и закрепите их винтами.
Переворачивание шаблона
После того, как Вы настроии одну сторону вспомогательного приспособления, для фрезерования ответной детали Вам следует лишь ослабить крепления шаблона, перевернуть его и вновь затянуть крепления - ответная деталь фрезеруется с использованием противоположных концов направляющих.
1. Настройка для фрезерования шипов
Установите шаблон таким образом, чтобы пара прямых направляющих была направлена в вашу сторону. Установите на фрезер подходящую для шаблона "пару фреза + копировальное кольцо". Установите ответную деталь, уперев ее в деталь, в которой будут фрезероваться шипы, и проведите линию, соответствующую глубине фрезерования. Настройте вылет фрезы на эту глубину.
2. Фрезерование шипов
Обязательно проверьте, надежно ли зажаты шаблон и обрабатываемая деталь, и только после этого приступайте к фрезерованию. Вводя фрезу в каждый вырез шаблона, аккуратно вырежьте все шипы.
3. Настройка для фрезерования пазов
Поверните шаблон обратной стороной - теперь на вас должны быть направлены скошенные направляющие. Закрепите в приспособлении новую пробную деталь. Как и раньше, отметьте на ней глубину фрезерования, используя в качестве шаблона уже обработанную деталь с пазами. Замените фрезу "ласточкин хвост" на прямую пазовую фрезу подходящего диаметра и длины, настройте вылет фрезы, ориентируясь по проведенной линии.
4. Фрезерование пазов
Опустив фрезер на приспособление, включите его и выфрезеруйте весь материал между направляющими выступами шаблона.
5. Проверка соединения
Соедините детали, чтобы проверить, правильно ли они стыкуются. Если соединение прослаблено, с помощью установочного винта сдвиньте шаблон вперед. Если же соединение слишком плотное, то сдвиньте шаблон назад. Прежде чем приступить к выполнению соединений в деталях, выполните еще один пробный рез.

Использование фрезерного стола с кареткой
Полупотайное соединение "Ласточкин хвост"
Полупотайное соединение "ласточкин хвост" может быть изготовлено также с использованием фрезера и специальных шаблонов. Обе части соединения фрезеруются одновременно. Шипы и пазы, изготавливаемые с помощью этого шаблона, имеют одинаковый размер и располагаются на одинаковом расстоянии друг от друга. Соединение получается прочным, однако ширина деталей должна согласовываться с размером шаблона. Проверяйте настройки шаблона на пробных кусках дерева.
1. Закрепление деталей
Деталь, в которой будут нарезаться шипы, закрепите в вертикальном положении наружной стороной к шипорезному устройству и затем деталь, в которой будут нарезаться пазы (передняя стенка выдвижного ящика), положите горизонтально передней стороной вниз так, чтобы ее торец уперся в вертикально закрепленную деталь. Сдвиньте горизонтальную деталь до концевого упора приспособления и сместите вертикальную деталь на половину шага шипа. Теперь установите шаблон, который имеет "вспомогательную линию" по центру направляющей шины. Эта лония должна находиться точно над линией стыка деталей.
2. Фрезерование соединения
Установите на фрезер рекомендованные изготовителем шипорезного приспособления копировальную втулку и фрезу "ласточкин хвост". Включите фрезер и, последовательно заводя его в вырезы шаблона, слева направо произведите выборку. При работе держите фрезер прямо (подошва должна по всей поверхности прилегать к шаблону) и плотно прижимайте копировальное кольцо к кромке шаблона.
3. Сборка соединения
Освободите пробные детали и сместите поверните одну из них на 180° так, чтобы шипы встали напротив пазов. Если детали хорошо подогнаны, профрезеруйте еще один комплект соединения (второй конец передней стенки выдвижного ящика + противоположная боковая стенка). При этом используйте противоположный упор шипорезного устройства.
4. Регулировка глубины фрезерования
Если зазоры в соединении слишком большие, то следует немного увеличить вылет фрезы. Если же для сборки деталей приходится прилагать большое усилие, то вылет фрезы требует коррекции в меньшую сторону.
5. Регулировка глубины соединения
Если деталь с шипами утопает в ответной детали, сдвиньте шаблон немного вперед. Если же деталь с шипами слегка выступает над торцевой плоскостью ответной детали, сдвиньте шаблон назад.




Статистика "заказов" (обновляется ежедневно):
.Глава ..1...2...3...4...5...6...7...8...9..10..11..12..13..14..15..16..17..18..19.20
.....1 переведена полностью
.....2 переведена полностью
.....3 переведена полностью
.....4 переведена полностью
.....5 ..x.231...x.282.208...x
.....6 переведена полностью
.....7 ..x...x...x...x...x...x...x...x.294.238.217
.....8 ..x...x.219...x.271.217...x...x...x...x.214.158.207.122.148.144.211...x.181..x
.....9 переведена полностью
....10 переведена полностью

Последние новости перевода оставшихся главок этой книги можно узнать, посетив блог "У верстаЧка".

Еще несколько интересных статей по теме деревообработки, переведенных моим сыном
("Не стреляйте в Пианиста - он играет, как умеет!"): mcu8.ru/val

Глава 1
Глава 2
Глава 3
Глава 4
Глава 5
Глава 6
Глава 7
Глава 8
Глава 9
Глава 10

Радиолюбительские технологии
Словарь электронных компонентов
Словарь терминов микроконтроллерной техники
Описание изготовления столярного верстака (перевод не завершен)

Деловые контакты в Швейцарии