Книга: Мебель для дома своими руками. Приемы работы и подробные чертежи
Назад: Подсказки: Склейка панелей
Дальше: Подсказки: Продольная распиловка на циркулярке
Подсказки: Вырезание шиповых соединений
Соединение шипом в гнездо относится к основным столярным соединениям для рам. Базовыми элементами являются гнездо, которое представляет собой отверстие — круглое, квадратное или прямоугольное — и шип, представляющий собой выступ на конце присоединяемой детали, который плотно входит в гнездо. После сборки с клеем или нагелями (шкантами) шиповое соединение противостоит всем видам нагрузки: растяжению, сжатию, срезу и изгибу.
Вырезание гнезд
Главными преимуществами фрезера при вырезании гнезд являются чистота реза и точность размеров. Единственный недостаток, который приходит на ум, это ограниченная «дальность действия» фрезы. Например, узкое глубокое гнездо шириной 6 мм (¼ дюйма) и глубиной 45 мм (1·¾ дюйма) или глубже будет проблематичным для фрезера. (Самая длинная прямая фреза, что я встречал, была фреза длиной 73 мм (2·⅞ дюйма) номер 45211 от компании Amana. Дилера можно узнать по телефону компании Amana Tool 800–445-0077.) Будьте спокойны — соединения в наших проектах рассчитаны с учетом этого обстоятельства.
Первое, что вы должны сделать для фрезерования гнезда, это сделать незамысловатое приспособление для фиксации заготовок (шаблон) при вырезании гнезд. Приспособление, показанное на рисунке внизу, идеально подходит для этого. Оно чем-то напоминает деревянное стусло и закрепляется в тисках, а заготовка кладется в открытый ящик и крепится зажимами к задней стенке. Фрезер удерживается стенкой и направляющей, а угловой упор фрезера идет с внешней стороной направляющей. Стопоры, привинченные шурупами к направляющей, определяют длину гнезда.
При задании размеров для вашего проекта разнесите стенку и направляющую достаточно далеко друг от друга, чтобы дать фрезеру как можно более широкую опору. При сборке приспособления обеспечьте прямой угол между верхними кромками и сторонами стенки и направляющей, чтобы гнездо было перпендикулярно кромке детали.
1. Настройте приспособление. Используйте заготовку с разметкой гнезда и контрольной линией выравнивания поперек ширины гнезда. Зафиксируйте заготовку на месте, выровняв контрольную линию с одной из рисок на направляющей и задней стенке.
Установите фрезер на место и опустите фрезу — при выключенном фрезере, естественно, — на заготовку. Отрегулируйте положение бокового упора.
Поместите фрезер так, чтобы фреза была выровнена с одним концом гнезда. Установите стопорный брусок по концу углового упора и прикрепите его к направляющей парой шурупов-саморезов для гипсокартона.
Переместите фрезер к другому концу гнезда и прикрепите второй стопор к направляющей.
При выравнивании заготовки по рискам приспособления все вырезаемые гнезда будут единообразно расположены и иметь одинаковые размеры.
2. Зафиксируйте заготовку в приспособлении. Используя это приспособление, необходимо отметить только середину каждого гнезда на заготовке, как показано на фото Шаг 2. Выровняйте эту метку с риской приспособления, и гнездо будет нужного размера и в нужном месте. (Знак «Х» у моего большого пальца, между прочим, обозначает кусочек отходного материала, который отрежется после сборки. Этот материал обеспечивает немного добавочной прочности «внешней стенке» гнезда и предупреждает ее слом при моих неосторожных попытках вставить шип в гнездо.)
Шаг 2
3. Отфрезеруйте гнездо. Поместив заготовку в приспособление и полностью настроив фрезер с приспособлением, отфрезеруйте гнездо. Обратите внимание, что, хотя на первом фото Шаг 3 заготовка выходит за пределы приспособления, двух зажимов, которые вы видите, вполне достаточно для ее фиксации.
Шаг 3
Сначала погружением вырежьте концы гнезда. Это обеспечит вертикальность торцов гнезда. Затем фрезеруйте, выбирая отход между концами гнезда несколькими проходами.
Шаг 3
В процессе резания ведите фрезер в «правильном» направлении, то есть в том, когда вращение фрезы притягивает упор к заготовке. Для этого приходится вынимать фрезу из материала. Поэтому я делаю фрезером режущий проход, затем вынимаю фрезу из заготовки и отвожу фрезер назад. Затем я снова пускаю фрезу и делаю следующий проход.
Окончательное гнездо чистое и точное. Обратите внимание на длину гнезда по отношению к концевым карандашным линиям разметки на заготовке, а также как помечена середина на приспособлении и на стойке.
Для вырезания гнезда с другого конца этой заготовки нужно только отпустить зажимы и сдвинуть заготовку в лотке до выравнивания соответствующих меток и рисок. Затем снова их зажать и отфрезеровать.
При фрезеровании гнезд с одним открытым концом, как это часто бывает в конструкциях с царговым поясом, потребуется только один стопор.
Вырезание шипов
Вырезать шипы можно множеством способов, но показанный здесь подход легок и прост. Вы используете самодельный шаблон (сконструированный моим другом и коллегой Бобом Мораном BobMoran) и циркулярку.
Вкратце процедура следующая. Вырезаете заплечики на циркулярке. Затем устанавливаете на циркулярку шипорезный шаблон, регулируете упор для продольного пиления, чтобы правильно направить рез, зажимами фиксируете заготовку в шаблоне и вырезаете грани шипа.
Обычно шипы вырезают после гнезд. Поэтому надо сделать толщину шипа соответствующей гнезду. Для настройки вы вырезаете пробный шип и смотрите, как он пригнан к гнезду. В идеале вы сделаете этот первый шип чуть толще, так что последующая подрезка даст идеальную пригонку.
(И не забывайте, что для большинства современных клеев неплохо «оставить место для клея». Другими словами, не делайте соединение слишком плотным.)
Давайте сначала рассмотрим шаблон для вырезания шипов.
Рисунок должен сделать ясным, как он сделан.
В отличие от шаблонов, которые охватывают продольный упор (упор для продольного пиления), этот не имеет биения из стороны в сторону, поскольку движется, прижимаясь к упору. Его широкая плоская база предупреждает наклон, когда вы вырезаете грани шипов на длинных заготовках. Две удобно расположенные рукоятки делают управление шаблоном легким и удерживают руки вдали от пильного полотна. Шарнирно-рычажные зажимы надежно удерживают заготовку и в то же время обеспечивают быструю смену заготовок.
Хотя здесь нет возможности задействовать ограждение диска циркулярки, Боб включил в конструкцию отражатель опилок. Это вкупе с техникой подачи двумя руками делает этот шаблон настолько безопасным, насколько может быть таковым шаблон для вырезания шипов. Тем не менее будьте осторожны при работе с ним.
Порядок вырезания шипов следующий:
1. Сначала вырежьте заплечики. Чистые, аккуратные и прямоугольные заплечики важны для окончательного внешнего вида и обеспечения прочности. Вырезайте их «на волосок» глубже. Для ограничения длины шипа используйте продольный упор. Измеряйте от этого упора до наружной стороны диска — это длина шипа. Установите заготовку к угловому упору и уприте ее торец в продольный упор. Для резания толкайте угловой упор.
2. Выставьте высоту диска для вырезания граней шипа. Настраивать циркулярку на пиление граней следует только после резов всех заплечиков. Первым шагом является установка высоты диска. Используйте заготовку. Приставьте ее к диску, как показано на фото Шаг 2, и перемещайте диск до тех пор, пока его верхний зуб не окажется на уровне пропила заплечика. Чуть выше и в процессе выпиливания грани диск пропилит заплечик. Этот пропил будет виден после сборки деталей.
Шаг 2
3. Выставьте шаблон на выпиливание граней шипа. Отодвиньте упор назад и установите шаблон на стол циркулярки. Передвиньте шаблон в положение над диском и отрегулируйте продольный упор. Я предпочитаю делать рез грани на стороне заготовки, примыкающей к шаблону. Поэтому я грубо настраиваю положение продольного упора, как показано на фото Шаг 3, сделав замер металлической линейкой расстояния от шаблона до внешней стороны диска. (Одна из причин, почему я делаю именно так, заключается в том, что, если шаблон сдвинется от упора, то диск будет резать отход, а не сам шип.)
Тонкая настройка упора делается после вырезания граней на пробной заготовке и проверки пригонки к гнезду. Только помните, что при настройке упора надо каждый раз подрезать обе грани, чтобы шип оставался отцентрирован на детали.
Шаг 3
4. Вырежьте грани. Вырезание граней сводится к установке заготовки на торец в шаблоне, фиксации ее там шарнирными зажимами и подаче на диск. Для перемещения шаблона используйте обе руки. После вырезания первой грани просто отпустите зажим, переверните заготовку на 180° и снова зафиксируйте зажим. Сделайте второй рез.
Шаг 4
5. Подрежьте кромки. Последней задачей является подрезка шипов до окончательной ширины. Это делается не всегда, но если необходимо подрезать кромки, то на передке шипорезного шаблона есть для этого отдельный упор. Так же, как и для вырезания граней, поставьте заготовку в шаблон на торец и зафиксируйте ее в шаблоне шарнирным зажимом. Так и заготовка не сдвинется с нужного места, и у вас будут свободны две руки для направления шаблона.
Шаг 5
Шаг 5
Шаблон сделан так, что кромка переднего упора расположена заподлицо с боковиной шаблона. Если вы режете шипы с заплечиками одинаковой ширины для всех, то вам даже не придется переставлять продольный упор для подрезки кромок. Поставьте заготовку в переднее положение, зафиксируйте зажим и сделайте рез. Он будет той же ширины, что и заплечики граней.
Имея отфрезерованное гнездо и вырезанный шип, вы готовы к сборке соединения. Но есть последнее препятствие. Концы фрезерованных гнезд закругленные. Кромки выпиленных шипов прямоугольные. Для скругления ребер кромок я использую напильник. Для сосны потребуется всего пара-тройка движений.
И вот у вас идеальная пригонка!
Пробные резы для проверки настройки
Для получения хороших шипов с одинаковой глубиной обеих граней вам нужно очень тщательно выставить глубину реза диска. Сделайте пробные резы на обрезках материала царг, чтобы проверить регулировку. Длина и угол реза неважны. Просто сделайте рез с одной стороны обрезка, затем переверните его и срежьте ту же площадь со второй стороны, так чтобы получился выступ той толщины, которая должна быть у шипа.
Вставьте этот выступ в одно из гнезд, чтобы проверить пригонку. Если она слишком свободная, чуть опустите диск. Если слишком плотная, приподнимите диск. Но только помните: каждое изменение будет удваиваться, так как каждый шип вы будете резать дважды.
