Шиповое соединение своими руками

Угловое соединение на прямой открытый шип

С давних времен известно немало способов соединения деревянных деталей в конструкции. Один из них — угловое соединение на прямой открытый шип, образцом для которого неизвестному мастеру послужили, возможно, собственные пальцы. При таком соединении (его еще называют ящичной вязкой) «пальцы» одной детали помещаются между «пальцами» другой, что существенно увеличивает площадь стыковочных узлов и соответственно укрепляет соединение.

Способ соединения деталей на прямой открытый шип не такой сложный, как, например, «ласточкин хвост». Простую ящичную вязку можно сделать вручную, используя пилу и долото.

Такое соединение двух досок напоминает сцепленные пальцы рук. Хотя выполнение его и потребует определенных усилий и навыков, советуем его освоить, — это соединение очень прочное.

Как помечать пазы

После разметки шипов нужно пометить на детали те участки, которые предстоит удалить. Так вы сможете правильно установить пилу и вести ее в пределах того участка, который будет удален, не перепутав его с соседним.

Выравнивание пазов

У дисковой пилы пропилы получаются более грубые, с заусенцами, если сравнивать их со срезами, которые оставляет тонкая ручная пила, Поэтому выполненные механическим способом пазы доработайте долотом, но будьте осторожны, исправляя следы зубьев дисковой пилы. Не допускайте лишних движений!

Точно разметить пазы и шипы

Ширина пазов и толщина шипов в ящичной вязке должны совпадать, чтобы шипы точно входили в пазы (в соединении «ласточкин хвост» схема стыковки шипов и пазов несколько иная). Чаще всего прямые пазы и шипы в угловом соединении равны толщине доски. Но можно отойти от привычных соотношений и сделать пазы и шипы шире или уже, если вам так удобнее или кажется, что так красивее, однако и в этом случае толщину материала надо учитывать.

Равномерное деление

Прежде чем приступать к разметке, проверьте сначала, позволяют ли размеры деталей равномерно распределить пазы и шипы в толщину этих деталей. Если нет, то можно сделать крайние пазы и шипы немного шире или уже, остальные выполняйте как обычно, в толщину доски. Если такое распределение покажется вам некрасивым, делайте все шипы и пазы немного уже, чтобы они получились одинаковыми.

Тонкие шипы

Чем уже шипы и пазы, тем их больше, а значит, дольше придется работать пилой и долотом. Однако именно при частом расположении шипов соединение получается особенно красивым и прочным. Ведь с увеличением количества «сцепленных пальцев» существенно увеличивается и площадь стыковочных участков, покрываемых клеем.

Выпиливание тонких шипов и выемка узких пазов вручную — занятие весьма трудоемкое. И лучше, конечно, «доверить» эту работу механизмам. Не случайно сами столяры называют соединение с большим количеством шипов машинным. Используя специальное фрезерное устройство, можно довольно быстро и, главное, с большой точностью обработать детали для такого соединения.

Фреза для выемки

Применение фрезерного устройства удобно по ряду причин. Во-первых, фреза объединяет в себе функции пилы и долота, поскольку одновременно с выемкой пазов происходит образование шипов. Во-вторых, фрезой можно обрабатывать сразу две детали, что, с одной стороны, ускоряет процесс обработки, с другой — обеспечивает максимально точное соединение деталей. Единственное условие — фрезой надо работать по специальному металлическому шаблону.

Угловое соединение на прямой открытый шип подходит не только для ящиков или, к примеру, сундучков. Очень элегантно смотрятся полки стеллажа или рамки, детали которых соединены подобным образом.

Часто расположенные тонкие шипы обеспечивают соединению особую прочность, но это требует больших трудовых затрат.

При таком соединении значительно увеличивается площадь стыковочных участков и, соответственно, клеевого покрытия.

Угловое соединение толстыми шипами выполнить легче, но и оно достаточно прочное.

При широких пазах и толстых шипах легче добиться точности их стыковки.

Выпиливание

Сначала закрепите деталь в вертикальном положении на верстаке и лишь затем начинайте выпиливать шипы. Пилу устанавливайте не на самой разметке, а вплотную к ней со стороны паза. Работайте внимательно и очень осторожно, следите, чтобы линия пропила не отклонялась и тем более не пересекалась с линией разметки. Если паз выйдет слишком узким, его можно немного расширить долотом или напильником. Напротив, если паз окажется шире, чем нужно (и соответственно тоньше, чем нужно, соседний шип), то соединение будет неплотным или вообще не получится. Последующие исправления очень трудоемки и не всегда результативны.

Обратите внимание на то, чтобы пропилы не завершались косо, что случается, если вести пилу не строго горизонтально. Поэтому для контроля сделайте разметку глубины пазов на обеих сторонах детали.

Работать аккуратно

Недостаточно глубокий паз всегда можно подправить. Хуже, если паз получился глубже, чем нужно. Тогда соединение будет некрасивым и шатким. Можно, конечно, чуть приподнять дно паза шпаклевкой, но желательно все-таки не допускать ошибок.

Деталь должна быть хорошо закреплена. Шипорезную пилу нужно держать и вести строго горизонтально.

Выдалбливание

Подберите долото, подходящее по ширине к вашим пазам: оно должно быть на несколько миллиметров уже паза.

Удар за ударом

При обработке пазов долотом удары для углубления чередуются с ударами для скалывания древесины. Первые наносятся вертикально по разметке глубины паза, вторые — под углом по направлению к разметке. При этом торцевая часть доски не затрагивается. Сделав косое углубление примерно в половину толщины доски, ее переворачивают и аналогичным образом обрабатывают паз с другой стороны. Такой способ выдалбливания пазов позволяет избежать расщепления древесины.

Зачистка пазов

Тщательно обработайте пазы стамеской и напильником: все они должны иметь одинаковую глубину, гладкие боковые грани и ровное дно. Только тогда стыковка деталей будет плотной и лучше схватится клеем, что в итоге обеспечит прочность всему соединению, Заметим также, что аккуратные стыковочные швы украшают изделие.

Обработку пазов начинайте, не затрагивая торцевую часть детали: так вы избежите расщепления древесины.

Механическая обработка

Вы сэкономите много времени, если изготовите шипы с помощью специальной дисковой пилы, которую устанавливают под прямым углом к обрабатываемой детали. Паз получается за один оборот диска. При этом он намного точнее паза, изготовленного обычной пилой и долотом.

Равномерные интервалы

Для работы дисковой пилой вам понадобится разметочная линейка, с помощью которой вы сможете наметить расположение пазов и шипов на обеих деталях. В этом случае пазы и шипы более точно подойдут друг к другу.

Глубина пропила и ширина паза устанавливаются на самой дисковой пиле. Тем не менее рекомендуется проверить выбранные параметры на ненужной доске, прежде чем переходить к обработке деталей.

При механическом способе выполнения пазов и шипов детали всегда точно подходят друг к другу.

Потренируйтесь — изготовьте поднос

Угловое соединение на прямой открытый шип красиво смотрится как на больших, так и на маленьких изделиях. Тот, кто хотел бы освоить это соединение, должен сначала поработать с небольшими деталями, соединения которых ограничивались бы тремя или четырьмя пазами и шипами, например попробовать сделать поднос. Это не потребует больших затрат труда, подаст возможность потренироваться в аккуратном обращении с пилой и долотом при изготовлении угловых соединений. И если какую-то из обработанных деталей все же придется забраковать и заменить другой, то это вряд ли отразится на расходах.

Однако помимо пилы и долота вам потребуется еще и дисковая пила, чтобы проделать на внутренних сторонах в нижней части подноса канавку для вставки дна. Лучше всего использовать дисковую пилу для нарезки пазов.

Небольшая хитрость

С помощью фрезы вы быстро проделаете продольные отверстия в боковых деталях подноса. Но можно вырезать отверстия и вручную. Для этого на каждой боковой детали просверлите два отверстия диаметром 20 мм и в два приема выпилите между ними древесину. Края отверстий тщательно обработайте, чуть закруглив, наждачной бумагой. Аналогичным образом обработайте внешние края всего подноса.

Остается установить дно. Заготовку из оргалита, покрытого пластиком, промажьте по краям клеем и вставьте в канавку, после чего закрепите штифтами.

Готовые ручки вместо отверстий

При желании можно обойтись без выпиливания продольных отверстий в боковых деталях подноса и тем самым несколько облегчить себе работу. Купите в магазине стройматериалов готовые ручки для мебели и прикрепите их к подносу шурупами. Существует множество вариантов подобных ручек, из которых всегда можно выбрать подходящую по виду и размерам.

Хорошая тренировка для домашнего мастера — изготовление простого подноса с угловыми соединениями на прямой открытый шип.

Ящичное соединение шип-паз на фрезере — пошаговая инструкция

Если мы хотим сделать шкатулку с красивыми и прочными углами, или любой другой ящик, то ящичное соединение шип-паз самое то, что нам нужно! Давайте попробуем сделать самым простым способом, используя только фрезер!

Вот, что получилось в итоге:

Для начало нам надо измерить толщину щита (доски) на которой будем делать соединения, что бы понять на какую глубину нужно опустить фрезер.

У меня получилось 9 мм. Нужно выставить 0 на фрезере (установит фрезу, и на ровной поверхности опустить до упора вниз). Следующим шагом на линейке выставим наши заветные 9 мм.

Опустим фрезер на зафиксированную глубину и зафиксируем его струбцинами к столу. Кнопку пуска фрезера я зафиксировал с помощью пластикового хомута, так как руки у меня заняты. Обязательно проверяем фиксацию на прочность, у моей модели обратная сторона фрезера плоская и его без проблем можно перевернуть и зафиксировать на столе, если ваша модель этого не позволяет, ни в коем случае не делайте. Не забываем про технику безопасности при работе с ручным фрезером . Прикручиваем некое подобие параллельного упора (ага снова струбцинами) и на ненужном кусочке дерева делаем тестовый прогон. Он нам нужен, что бы понять какую ширину вырежет пазовая фреза.

В дело снова идет штангенциркуль, замеряем паз сделанный фрезером. У меня получилось 17,6 мм (точность тут очень важная, если вы не знаете как мерять десятые миллиметра штангенциркулем, то вам сюда ). Нам нужно сделать два параллельных упора равных ширине паза. Я буду использовать циркулярную пилу, вы можете использовать например электролобзик и ровненько отпилить с помощью упора или встроенной линейки. Для этого к полученным 17,6 мм я прибавил ширину пильного диска 2,6 и выставил пилу на 20,2 от обратного края пильного диска. Я прибавил 2,6 мм, так как штангенциркулем удобно мерять с дальней стороны диска.

Ну и отрезаем параллельный упор с нужной нам шириной. Кстати всем тем, кто ловил меня пару раз на не соблюдении ТБ, видите я руками в циркулярку не лезу =)

Теперь ставим два параллельных упора рядышком, второй нам нужен, что бы отмерять ширину (отпиленную на циркулярке заготовку я распилил пополам, и получил два упора).

Дальний фиксируем, а после ближний убираем (пока). Ну и делаем первый прогон.

Как видите после того, как я убрал один упор, у меня получился отступ в точности равный пазу который делает фреза, и в итоге у меня выйдет шип и паз. Теперь полученный паз вставляем на параллельный упор и делаем второй шип и паз.

То есть самым сложным было сделать ровненько первый шип и паз, следующий уже насаживается на созданный нами ранее упор и как по направляющей идет по ней!

И очередной паз насаживаем на параллельный упор и проходимся еще раз.

И последний проход на этой заготовке. Если вы заметили, я соблюдаю ТБ, и когда пальцы уже близко к фрезе, я толкаю брусочком.

Теперь берем следующую заготовку. Здесь шипы и пазы должны поменяться местами. Для этого, второй параллельный упор, который мы в прошлый раз сняли, мы крепим струбциной к первому. В этом случае у нас на том месте где у предыдущей заготовки был паз, теперь будет шип.

После первого захода снова убираем дополнительный паралельный упор, а прежний снова в роли направляющей.

Шиповое соединение деталей. Как самому сделать качественное шиповое соединение в деревянной мебели.

При изготовлении самодельной деревянной мебели мастер сталкивается с необходимостью делать качественные шиповые соединения. Шиповое соединение деталей — самое качественное и надежное. И хотя в последнее время все больше и больше мебели делается и собирается при помощи металлических уголков, шип не сдает свои позиции. Просто сделать качественные шипы могут не многие. Если человек может их делать, можно сказать, что как столяр он уже состоялся.

В промышленности шипы, как говорят, «зарезают» на специальном точном оборудовании. В домашних условиях оно, понятно, недоступно. Поэтому многие мастера, изготавливающие простую садовую и дачную мебель, жертвуют качеством в пользу простоты. Напомню также, что шипы зарезаются в подавляющем большинстве случае только вдоль волокон древесины. Если шип будет сделан узким и поперек волокон, он обязательно сколется. Что бы он не скололся, ширина шипа должна быть не менее 15-20 толщин детали. Это требование не относится к фанере. В фанере можно зарезать шипы любой ширины, но желательно, что бы внешние слои были так же ориентированы вдоль шипа.

Между тем, давно существует достаточно простой способ, позволяющий быстро и качественно делать шиповые соединения деревянных деталей даже начинающему столяру. Способ этот предложен Ю.А.Егоровым. Суть способа достаточно проста и понятна.

Допустим, нам надо сделать шиповое соединение двух деталей. Для удобства на рисунках я их окрасил в разные цвета.

Предпосылкой для качественного изготовления шипового соединения является тот факт, что у каждой пилы есть определенная ширина реза. Она определяется величиной разводки зубьев. Ее можно измерить сделав несколько пропилов в какой либо деревяшке. А можно непосредственно использовать пилу для проведения измерений при изготовлении шипов.

На каждой детали наносим риску на глубину пропила она равна толщине деталей. Если детали одинаковые по толщине, то и глубина пропила в каждой детали будет одинаковой. Если детали имеют разную толщину, то и глубины пропилов будут разные. В тонкой детали пропилы глубже (равны толщине толстой детали), в толстой — мельче.

Детали складывают пластями друг к другу так, что бы торцы совпадали, а относительно друг друга по боковым граням их сдвигают на ширину пропила пилы, которой мы будем делать шипы. (Не толщины полотна пилы, а ширина пропила!). Детали закрепляем в тисках или верстаке и делаем произвольные пропилы равномерно по всей ширине деталей. Если детали разнотолстые, делаем пропилы на глубину равную толщине тонкой детали. (В тонкой детали потом допилим отдельно). Пропилы стараемся делать максимально вдоль оси детали, не допуская конусности шипов.

После это освобождаем детали и вновь смещаем их относительно друг друга на ширину пропила, но только уже в другую сторону. Кстати, если мы сейчас произведем сдвиг на величину чуть-чуть меньшую, чем ширина пропила, то мы получим впоследствии тугое шиповое соединение, что важно для мебели. А если сместим детали чуть больше, чем ширина пропила, то получим свободное шиповое соединение. Шипы деталей будут свободно входить в пазы другой детали. Это обстоятельство важно при изготовлении разъемных соединений (на шпильке) или поворотных соединений.

Не обращая внимания на старые пропилы, делаем новые, примерно по середине уже имеющихся шипов. Так же соблюдаем при этом и глубину пропилов и особенно тщательно их продольность .

После этого детали освобождаем, доводим глубину пропилов до необходимой величины (у тонкой детали, если детали разнотолстые). Долотом аккуратно удаляем лишние шипы (смотрите внимательнее и не удалите нужные!), зачищаем торцы в пазах.

После этого детали можно сединять.

Неразьемные соединения выполняют, как правило на клею. Для деревянных деталей прекрасно подойдут столярный клей или клей ПВА. Они сохранят надежность соединения даже в случае намокания деталей или увеличения влажности древесины. Если детали будут эксплуатироваться в сухом помещении, можно использовать и эпоксидные смолы (клеи).

После застывания клея место соединения зачищают, шлифуют и обрабатывают тем же способом, что и все изделие.

В случае, если соединение планируется разъемным или поворачивающимся, (например, вы делаете жалюзи или дверь-гармошку из досок или щитов), то прежде чем приступить к сборке, надо скруглить торцы шипов, что бы их углы не упирались в пазы при повороте. В неповоротных, но разъемных соединениях этого делать, разумеется, не надо.

Соединив детали, все шипы одновременно просверливают длинным тонким сверлом. Диаметр его должен быть равен диаметру шпильки (гвоздя), который вы будете использовать в качестве оси или крепления.

Используя этот способ изготовления шипового соединения, вы сможете быстро, легко и главное, весьма качественно изготавливать шипы на деталях вашей садовой мебели.

Шиповые соединения виды и изготовление

В деревянных конструкциях, помимо соединений на клее, гвоздях или шурупах, встречается еще сращивание в замок или вязка. В конструкциях самолета соединения этого рода встречаются крайне редко (соединение лонжерона с дугой, соединения дужек гаргрота и т. п.), но при изготовлении оснастки (стапелей, стеллажей и т. п.) приходится довольно часто ими пользоваться, сращивая детали в длину или под углом.

Соединения, противодействующие взаимному перемещению (сдвигу) связываемых элементов только в одном каком-либо направлении, называют накладкой или сращиванием. Соединения же, препятствующие взаимному перемещению сращиваемых элементов (сдвигу) в двух или более направлениях, называют замком. Соединение двух элементов под углом один к другому называют вязкой.

Для соединений под углом или в поперечном направлении (при перекрещивании) применяются чаще всего угловые и крестовые накладки и шиповые соединения (рис. 385).

Шиповое соединение образуется шипами, входящими в специально для них проделанные отверстия – гнезда или проушки. Шипы запиливаются, а гнезда выдалбливаются или высверливаются. Размеры шипа и гнезда обычно зависят от поперечных размеров соединяемых деталей.

Шиповые соединения бывают сквозные, когда шип проходит через сквозное гнездо, или глухие, с несквозным гнездом.

При изготовлении разборных массивных столов, станин, верстаков удобным и надежным соединением является сквозной или глухой сковородень с натяжкой клином (рис. 385,г). В неразъемных соединениях надежным является глухой шип в сковородень с разжимными клиньями (рис. 385,(5).

Вязка рамочная. При изготовлении рамок обычно пользуются шиповыми соединениями: прямым (открытым или глухим) шипом, сквозным лопатчатым или же прямым шипом, потайным шипом с косым прирубом, являющимся наиболее совершенным видом рамочной вязки (рис. 386).

Рис. 385. Схемы углового и поперечного соединений. а – замок угловой внакладку, б –замок поперечный в накладку, в – замок поперечный в сковородень, г-глухой шип с затяжкой, д – глухой шип сковородень, ж – крестовая в накладка, е – стропильный замок, з – типы крестовых соединений.

Рис. 386. Вязка рамочная. а-двойной сквозной шип, б- сквозной лапчатый шип. в – глухой шип с косой насечкой, г – потайной шип с косым прирубом.

Ящичные угловые соединения

Щиты в угол связывают посредством ящичных шиповых соединений (рис. 387). Шипы бывают прямые, сквозные и скошенные, полупотайные и потайные. При ящичном соединении торцевые поверхности щитов, равно как и сами щиты, должны быть обработаны под угольник.

Сквозные шипы при ручной работе выпиливают шипорезной пилой и подрезают стамеской; при изготовлении полупотайных и потайных шипов по разметке делают циклей или обломком пилы прорубы и затем выдалбливают шип узкой стамеской.

При крупном производстве шипы зарезают на фрезерных станках специальными шипорезными фрезами (рис. 388).

Рис. 388. Шипорезная фреза.

Рис. 387. Вязка ящичная.

а-косые шипы, б – полупотайные скошенные шипы, в-потайные шипы.