Черговий майстер клас, треба сказати, що досить докладний і не менш корисний від Олександра. Сьогодні ми поговоримо про шиповому з'єднанні. Прямий шіп- це основа столярного справи. Як його виконати в кустарних умовах (а заодно і в обладнаній столярної майстерні) і розповість наш сьогоднішній урок.

Розглянемо основні принципи виготовлення з'єднання на шип на прикладі двох заготовок на широкій і вузькій, товщина всіх деталей буде 30 мм. Для початку відзначаємо ширину заготовок.Затем необхідно відкласти плечики, зазвичай це 1/3 матеріалу - відступаємо по 1 см всередину, робимо замітку
Найзручніше розмітку проводити за допомогою столярного кутника
Якщо з вузькою заготівлею все просто, то для широкої заготовки необхідно зробити сегментований шип (для кращого зчеплення). Сегментований, то естьсорстоящій з декількох невеликих шипів. Для цього знаходимо центр
відступаємо в кожну сторону по 1 см, тобто по заплічок, відзначаємо.
Ось що у нас виходить. Заштриховані частини будуть випазовиваться.
Глибина паза повинна складати половину стоевой, в даному випадку це 30 мм, але повинна бути на 2-3 мм глибше, для того щоб клей мав місце для виходу. Відзначаємо глибину на свердла ізолентою. Свердло виставляється по центру заготовки.

За допомогою свердлильно-присадочного верстата - егоми вже розглядали. (До речі, можна користуватися звичайним свердлильним верстатом). Спочатку свердлимо кілька поруч розташованих отворів.

Потім поводячи заготівлею з боку в бік з заглибленим свердлом, зрізаємо залишилися перемички.
Ось такий виходить паз - за допомогою примітивного свердлильно-пазовальні пристрою. Звичайно, він не ідеально красивий, та й краю закруглені, але онімеет точно задані розміри і розташовується точно по центру заготовки.
У професійній майстерні застосовується піт такий довбальний верстат.

Ось такий виходить паз - за допомогою професійного свердлильно-пазовальні пристрою, після якого не потрібно круглого шипи
Переходимо до іхготовленію самих шипів. Почнемо з аматорської методики -випіліваніе шипа на циркулярки з кареткою.

Спочатку робимо рез по розмічальної лінії, потім зрушуючи заготовку поступово прибираємо надлишки матеріалу.

Перевертаємо заготовку і повторюємо маніпуляції з усіх боків.

В результаті виходить ось такий аккуритнй шип. Але його треба трохи доопрацювати
  ля того, щоб шип увійшов в паз є два способи. Перший - взяти долото і видовбати заокруглення паза
або другий варіант - взяти рашпіль і закруглити краю шипа під паз
Широку заготовку робимо на професійному пристрої - фрезер з широкою фрезою.

точно так же обходимо шип з усіх боків. Все виходить в один прохід - значно швидше, ніж кареткою.

Сегментуємо шип тієї ж циркуляркою.

Прибираємо проміжок, подстроив виліт диска.

Що ж, шип з пазом виготовлені, перейдемо до їх з'єднанню. Воно повинно бути клейовим.

При поклейке треба змащувати паз зсередини або вушко, так само необхідно промащувати поверхню шипа.

"Торець заготовки я вам не рекомендую змащувати, тому що він все одно не приклеїться до пласті - тримати будуть тільки шип і внутрішня поверхня проушка. Сильно багато змащувати не треба, тому, що шип і проушко під впливом води, що міститься в клеї будуть розбухати, таким чином створяться умови для міцного шва. "

Промащувати слід і шип і вушко.

потім за допомогою преса (вайми) .За відсутності такого можна весь процес здійснити киянкою.
Витираємо надлишки клею

Такі ж маніпуляції проводимо з широкою заготівлею: наносимо клей, з'єднуємо

наживляємо

Запресовувати.

Підведемо підсумок:

• При виготовленні шипових з'єднань і рамкових конструкцій необхідно Стоєв робити довше, тобто залишати хвости. Хвіст стоевой повинен бути довшим вашого фасаду з кожного боку на одну товщину матеріалу, це робиться для того, щоб заготовка не розійшлася по волокнам при запресовуванні.
• Для широких заготовок необхідно застосовувати сегментарний шип. Товщина шипа завжди робиться за стандартами - 1/3 товщини матеріалу, допускається не менше 1/4 товщини матеріалу. Заплечики - 1/3 товщини матеріалу, проміжок між шипами 2/3 товщини матеріалу.
• Шип в будь-якому випадку повинен бути товщі. Для хвойних (м'яких) порід на 0,2 мм товще, для твердих порід на 0,1 мм товще, все це пов'язано з усадкою деревини.

За допомогою шпильок деталі з'єднують в довжину, ширину і під кутом.

З'єднання кінців деталей впівдерева. Такі сполуки можуть бути по довжині, кінцеві і серединне.

Для виготовлення деревину спилюють в місцях сполучення на товщини сполучається деталі. Довжина елементів з'єднання по довжині дорівнює 2-2,5 толщинам деталей, що з'єднуються. Елементи з'єднань кріплять між собою склеюванням. Кутові кінцеві з'єднання   (КК). Найбільшою простотою і високою міцністю характеризуються сполуки на відкриті прямі наскрізні шипи. Істотним недоліком цих з'єднань є що, що торці їх елементів видно на обох сторонах деталі, що погіршує зовнішній вигляд. Тому такі сполуки застосовують у тих конструкціях, де можливо закрити шипи накладними або дотичними з ними деталями. З'єднання на відкритий наскрізний одинарний шип (КК-1); товщини шипа (S1) і заплечика (S2) в цьому з'єднанні розраховують за наступними формулами (а): S1 \u003d 0,4S0; S2 \u003d 0,5 (S0 - S1), де S0 - товщина деталі. Більш міцними сполуками цієї групи є з'єднання на відкритий наскрізний подвійний КК-2 (рис. Б) і потрійний КК-3 шипи (рис. В). Для виконання таких з'єднань потрібні точні розміри і випилювання елементів з'єднань. З'єднання на шип з полупотёмком , (Рис. Г, д) мають більш складну форму, і тому їх складніше виготовляти. Товщина шипів цих з'єднань розраховується аналогічно товщині з'єднання КК-1.Дані з'єднання можуть виготовлятися з непрямим шипом УК-4 (рис. Г) і наскрізним шипом УК-5 (рис. Д). По міцності з'єднання КК-4 і УК-5 поступаються розглянутим вище сполук. Застосовуються в тих випадках, коли не потрібна висока міцність з'єднання і необхідно уникнути псування зовнішнього вигляду деталі, поєднаної з торцем інший деталі. З'єднання на шип з потемки   (Рис. Ж, е) можуть бути з наскрізним КК-7 і непрямим КК-6 шипом. Товщину шипа і заплічок визначають так само, як і в з'єднаннях з полупотемком відкритим наскрізним одинарним шипом. З'єднання на круглі вставні шипи (шканти) дещо поступаються за міцністю з'єднань на прямі відкриті шипи. Однак дають деяку економію деревини. Раніше шканти виготовлялися переважно з твердих листяних порід деревини, але тепер широко застосовують також шканти з пластмас. Ці сполуки характеризуються також простотою виготовлення. Для цього необхідно висвердлити отвори необхідного діаметра, встановити на клею шипи і витримати під тиском знаходяться в сполученні деталі. Діаметр шканта в з'єднанні на круглі вставні шипи розраховують за такою формулою: d \u003d 0,4S0. У поєднанні КК-9 допускається застосування наскрізних шипів (рис. І). З'єднання на «вус» з вставним плоским шипом   можуть мати наскрізний (КК-11) і несквозной (КК-10) шипи (рис. до, л). Ці сполуки характеризуються невисокою міцністю і більш складним виготовленням порівняно з сполуками на круглі вставні шипи. Вони володіють красивим зовнішнім виглядом і забезпечують однотонність при обробці (особливо непрямі). Товщину шипа з'єднань КК-10 і КК-11 визначають за формулою S1 \u003d 0,4S0. Допускається з'єднання на «вус» подвійним вставним шипом, при цьому S1 \u003d 0,2S0. Зубчасте з'єднання КК-12   - це новий вид з'єднання, елементи якого виконують на верстатах.

Шипи і їх види.

шипом   називається виступ на деталі, ширина якого менше ширини самої деталі. Шипи вставляються в гнізда. Гніздо має володіти таким розміром, щоб шип щільно входив в нього. Шип в той же час не може бути занадто товстим, так як при його припасування в гніздо деталь може тріснути. Шип має довжину, товщину і ширину. довжина шина   - це відстань від торця до заплічок, товщина - відстань між заплечиками або щічками, а ширина   - поперечний розмір щічки. шипи бувають цільними і вставнимі.Цельние   шипи виготовляють на кінцях деталей, що підлягають з'єднанню. Цілісні шипи бувають зазвичай плоскими . вставні   шипи можуть бути плоскими і круглими. По міцності з'єднань цільні і вставні шипи однакові. Шипи можуть бути наскрізними і глухими . наскрізний   шип при з'єднанні з вушком або наскрізним гніздом проходить через сполучається деталь наскрізь. глухі   шипи сполучають з некрізними гніздами, глибина яких більше довжини шипа не менше ніж на 2 мм. Число, форма і розміри шипів істотно впливають на міцність з'єднання. За формою шипи можуть бути круглими, плоскими і трапецієподібними.   Грані трапецієподібних і плоских шипів називають щічками. заплечики - це зрізані частини бруска, тобто та поверхню, над якою височить шип. Торцовая частина шипа називається торцем .

Шурупи і їх види.

шуруп   (Гвинт від німецького schraube) - це власне вдосконалений гвинт, який вкручується в м'який матеріал (дерево) і деформацією матеріалу сам формує різьблення, тобто є одним з 6 найпростіших механізмів та в залежності від прикладеної сили змінює напрямок або величину. види: універсальні шурупи   - цей вид з успіхом використовується для самих різних поверхонь. Універсал вживається в основному в побутових роботах - будівництві і ремонті. Часта різьба з потайною головкою, яка має шліц під хрестову різьблення - відмінні риси таких шурупів. Універсальні шурупи виготовляються з різними типами головок: потайною, напівкруглої, циліндричної, шестигранною, з хрестоподібним шліцом. далі - шестигранні шурупи . Вони виготовляються з холоднокатаної сталі і випускаються з дюбелями. Дуже міцні, застосовуються в сантехніці і роботі з деревом. Рамні шурупи мають різьбу по всьому стрижня; використовуються при виготовленні різних віконних рам і дверних прорізів. Тут дюбель застосовувати не потрібно. Шуруп кільце звареної   забезпечений замість головки сталевим кільцем. Застосовується не тільки в роботі з деревом, але і бетоном, цеглою. виділяють круглі головки шурупів, овальні головки шурупів і плоскі головки шурупів. Круглі головки   шурупів проглядаються на поверхні матеріалу в угвинченому стані і вони найбільше піддаються викручування. овальні головки   шурупів вкручуються врівень, але все одно головка трохи висунута. плоскі головки   шурупів в основному не видно і їх називають потайними, так як при їх угвинчуванні, вони стають на один рівень з поверхнею.

ОБРОБКА ДЕРЕВИНИ НА шипорезним верстатів

Характеристика шипових з'єднань деревини та вимоги до них

З'єднання на шипах широко застосовують при складанні столярних виробів, а також при зрощуванні коротких брусків для отримання довгомірних матеріалів.

Вироби, окремі елементи яких з'єднують за допомогою шипів, можуть бути виконані у вигляді рамок і ящиків. До виробів рамкової конструкції відносяться віконні рами, коробки, двері, кватирки, різні елементи меблів. Рамкова конструкція може бути зібрана з двох поздовжніх і двох поперечних брусків без проміжних зв'язують елементів або з середини брусками у вигляді переплутав або решіток. Шипові з'єднання в основному виконують на клею, іноді для підвищення міцності їх додатково підсилюють металевими деталями кріплення. За місцем розташування у виробі шипові з'єднання бувають кутові, серединні і кінцеві.

Кутові шипові з'єднання здійснюють за допомогою плоских прямокутних (рамних) або клинових (зубчастих) шипів (рис. 130). Рамне шипове з'єднання буває на наскрізний одинарний (рис. 130а) подвійний (рис. 130 6) або потрійний (рис. 130 в) шип і відповідну йому вушко. Зазвичай шипи вирізають на коротких (поперечних) брусках рамки, а вушка - на довгих (поздовжніх).

Плоский одинарний рамний шип (рис. 130, а) складається з наступних елементів: двох бічних граней (пластей) 5, двох заплічок 6 і торцевої грані 4. У вушка розрізняють дві бічні пласта 2, внутрішню торцеву грань 1 і дві зовнішні торцеві грані 3 .

Мал. 130. Кутові шипові кінцеві з'єднання: а, б, в-рамні на одинарний, подвійний і потрійний шипи; г-кліновід-ні шипи; д, е, ж-«ластівчин хвіст» з плоскими округленими і закритими шипами; 1-дно вушка; 2,5-пласти; 3-зовнішні торцеві грані; 4-торець шипа; 6-шипи

Крім відкритих наскрізних з'єднань бувають шипові з'єднання непрямі - на шип з полупотемком або потем-ком. В цьому випадку торцева грань (вершина) шипа прихована або частково виступає на бічну зовнішню поверхню рамки. У столярній практиці використовують також шипові з'єднання на вус із застосуванням вставних круглих шипів (шкантів) або плоских шипів. Кінці з'єднуються брусків в цьому випадку попередньо торцюють під кутом 45 °.

Клинові шипи для кутового кінцевого з'єднання (рис. 130 г) формують з однаковим для обох брусків кроком на попередньо торцованная під кутом 45 ° кінцями. Щоб гострі кінці шипів не виступали на зовнішніх вухах рамки, перед складанням на торцях заготовок заздалегідь роблять фаску 7 під кутом 45 ° розміром, рівним висоті шипа. Кутові з'єднання за допомогою клинових шипів забезпечують достатню міцність і надійність.

Кутове кінцеве з'єднання широких дощок при зборі ящиків або коробок здійснюють за допомогою прямокутних шипів (рис. 130 б, в) і шипів "ластівчин хвіст" з плоскими (рис. 130 д) або округленими (рис. 130 е) гранями. У меблевих ящиків шипи "ластівчин хвіст" роблять з лицьового боку закритими (рис. 130 ж). При цьому лицьова стінка повинна бути товщі бічної.

Мал. 131. Серединні шипові з'єднання: a-плоским одинарним шипом; б-прямим округленим шипом; в-непрямим серединним «ластівчин хвіст»

Кутові серединні шипові з'єднання використовують при сполученні кінця одного бруска з середньою частиною іншого (рис. 131). Такі сполуки бувають у вигляді плоского одинарного шипа і прямокутного непрямого або наскрізного гнізда (рис. 131а). При великих поперечних перетинах збирають деталі на подвійний шип і два гнізда. З'єднання за допомогою прямого або косого округленій шипа і відповідного йому гнізда овальної форми показано на рис. 131 б, в. В якості з'єднувального елемента використовують також циліндричні шипи (шканти) і круглі отвори, виконані свердлінням. Іноді при складанні крупномерних виробів застосовують серединне некрізне з'єднання "ластівчин хвіст"

(Рис. 131 в). Форма і розміри шипових елементів визначають міцність з'єднання, тому їх вибирають в залежності від конструкції вироби.

Шипові з'єднання по довжині (зрощення) виконують за допомогою клинових (зубчастих) шипів. Клинові шипи можуть бути з торцевими гранями або загострені. Грані шипів роблять плоскими або фасонними в залежності від застосовуваного різального інструменту. Найбільш широко поширені клинові шипи, показані на рис. 132. Основні параметри з'єднання - довжина шипа L і крок з'єднання t. Шипи затуплюють, щоб в стиках після запресовування залишався зазор S.

Мал. 132. Клиновий шип: L-довжина шипа; t-крок з'єднання; S-зазор

По довжині розрізняють довгі (30-50 мм), середні (10 -20 мм) і дрібні (3-5 мм) шипи. Стандартні розміри шипів наведені в таблиці 17. Залежно від розташування шипів по відношенню до пласті, що склеюються заготовок зубчасті з'єднання можуть бути трьох типів: вертикальні, горизонтальні, діагональні.

Торцеве тиск запресовування встановлюють залежно від геометричних параметрів зубчастого з'єднання, розмірів поперечного перерізу заготовки і породи, що склеюється деревини. Чим менше довжина шипа, тим вище тиск запресовування. Основна характеристика зубчастого клейового з'єднання - його міцність. Існує дві категорії відносної міцності: 1 - не менше 75% міцності цільної деревини і II категорія - не менше 60%.

Таблиця 34. Стандартні розміри шипів

Збірка шипових з'єднань є дуже відповідальною частиною технологічного процесу. Вона полягає в нанесенні клею на бічні поверхні шипів і додатку певного тиску на місця їх запресовування або відразу ж після нанесення клею, або після деякої витримки. На якість збірки шипових з'єднань впливають такі чинники: якість підготовки поверхні під склеювання, точність формування шипів, технічна характеристика клею і режим склеювання, тиск запресовування, режим затвердіння клейового прошарку.

Окремі елементи шипа мають різне функціональне призначення і по-різному впливають на якість кутового з'єднання, тому вимоги до точності їх обробки різні. Найбільш важливі розміри-товщина шипа і ширина вушка, так як в основному вони визначають міцність і довговічність шипів з'єднання.

Слід пам'ятати, що в шипових з'єднаннях дерев'яних деталей використовують посадки з натягом. Натяг - це різниця в розмірах шипа і вушка до збірки, якщо товщина шипа більше розміру вушка. При утворенні посадок допуски вушка і шипа можуть бути однаковими або різними. При різних допуски вушка і шипа в посадці рекомендується, щоб більший допуск був у вушка.

У шипових з'єднаннях і в місцях розташування врізних приладів і кріпильних деталей не допускається наявність сучків, смоляних кишень і червоточини. Вологість коробок зовнішніх і тамбурних дверей повинна бути 12 ± 3%, коробок внутрішніх дверей і дверних полотен - 9 ± 3%; вологість деревини для пробок, планок, нагелів і шкантів - на 2-3% менше вологості деревини деталей. Міцність на вигин повинна бути не менше 0,4 Мпа для кутових шипових з'єднань дверних коробок і не менше 0,7 Мпа для обв'язок дверних полотен.

Деталі дверей можна виготовляти клеєними по товщині, ширині і довжині. З'єднання з зубчастим шипом довжиною до 10 мм застосовуються у всіх деталях без обмеження місця їх розташування, але в кутових з'єднаннях на відстані менше 150 мм від них - виключаються. Кількість з'єднань по довжині не повинно бути більше трьох на 1 м деталі при мінімальній довжині склеюються заготовок 250 мм; склеєні елементи можуть відрізнятися по вологості не більше ніж на 5%. У зоні з'єднання не допускаються сучки діаметром понад 5 мм. Сучки, дозволені технічними вимогами на вироби, повинні перебувати від підстави шипів на відстані не менш як три розміри сучка. Зайвий сучок вирізують - відстань від різу до сучка не менше одного розміру сучка При виконанні шипів з'єднання слід також врахувати, що склеювання необхідно проводити не пізніше, ніж через 24 годин після формування зубчастих шипів, так як можливе порушення форми шипів внаслідок пружного відновлення волокон деревини.