Хитрый способ нарезания идеального круглого шипа. Приспособление для нарезки шипов Приспособление для нарезки ящичных шипов
Согласитесь, весьма проблематично быстро и качественно нарезать идеальный круглый шип на торцах деревянных заготовок круглого сечения. Ну конечно если вы не счастливый обладатель шипорезного станка с ЧПУ. Для тех, чей цех или мастерская не так богато «упакована» предлагаем изящный способ решения этой задачи. Сделайте простой и надежный кондуктор из подручных материалов за 15 минут
1. Заготовка
Вам понадобится небольшой брусок из древесины или МДФ. Примерные размеры - сечение 4х4 см, длина около 10 см. Впрочем, все зависит от диаметра предполагаемого шипа и размера заготовки.
2. Отверстие под заготовку
Просверлите отверстие в бруске диаметр которого будет равен диаметру вашей круглой заготовки. Если отверстие получится с небольшим припуском, то будет совсем хорошо.
Небольшой припуск не помешает. В дальнейшем это облегчит нарезание шипа. Но не переусердствуйте, иначе может получиться люфт
3. Ограничитель
Для того что бы заготовка не проваливалась при обработке потребуется установить ограничитель. Для этого вырежьте из ДВП или тонкого МДФ пластину размером равным основанию вашего бруска. Вы конечно, можете приклеить основание к бруску столярным клеем, но имеет смысл поступить проще - соедините эти две детали на двухстороннюю клейкую ленту.
4. Настраиваем фрезер
Теперь настройте свой фрезер для нарезания шипа. Используйте прямую фрезу. Установите высоту вашего шипа, не забудьте компенсировать толщину ограничителя.
5. Настройте упор
Настройте упор фрезера таким образом, чтобы центр фрезы совпадал с центром отверстия в кондукторе
6. Фрезеруем паз
На этом этапе отфрезеруйте в заготовке кондуктора паз. Лучше это выполнить в 2-3 прохода. На упоре вы можете поставить отметку для того, что бы каждый проход оканчивался в одном и том же месте, а именно в центре отверстия.
Кондуктор готов!
7. Закрепите кондуктор
Вам следует надежно прикрепить получившийся кондуктор к упору фрезерного станка. Проще всего это сделать струбциной. Настройте вылет фрезы на диаметр вашего будущего круглого шипа.
Однажды мне понадобилось сделать много ящиков разных размеров из фанеры. Как известно, фанера не любит крепление саморезами в торец и часто от этого раскалывается.
У меня была шипорезка для фрезера, но она имела низкую производительность, да к тому же при использовании низкокачественной фанеры фрезы быстро тупились.
А заточка фрезы постепенно изменяет ее диаметр, и работать ею на шипорезке становится невозможно. Поэтому была поставлена задача создания нового, более мощного инструмента с возможностью нарезки шипов сразу в пачке заготовок для ускорения работы.
Для решения этой задачи я использовал стационарную циркулярную пилу, под которую изготовил специальное приспособление. Пазы делаю блоком дисков, а точность перемещения обеспечивает шпилька, у которой - фиксированный шаг резьбы. Расскажу, как я делал это приспособление.
Основание шипорезки
1. В качестве основания приспособления по нарезке шипов пригодился старый самодельный упор для пилы.
2. С боков упора установил вертикальные стойки из лиственницы, которые дополнительно усилил для жёсткости боковыми накладками. В стойки предварительно запрессовал подшипники под ведущую шпильку. Шпильку использовал с резьбой М14 и шагом 1,75 мм.
3. Перемещение по шпильке у меня производится с помощью деревянного блока, в котором спрятана длинная гайка. Использование более короткой гайки может привести к перекосу блока во время движения.
Опорная доска
Заготовки ящиков в моей конструкции крепятся струбцинами к опорной доске. Чтобы она прослужила дольше и не сминалась от струбцин, для её изготовления я использовал террасную доску из лиственницы, которую выровнял на рейсмусе.
Сначала я планировал сделать опору единой доской, но она потребовала бы фиксатора снизу и, кроме того, нижняя кромка повреждалась бы пилой при резке шипов. Если бы я поднял опорную доску выше уровня шипов, то возникла бы проблема сколов на заготовках, особенно из фанеры. Поэтому опорную доску я сделал из двух частей.
4. Нижнюю, более узкую и короткую часть опорной доски жёстко прикрепип к упору основания шипорезки, а верхнюю оставил подвижной. Она перемещается с помощью деревянного блока с гайкой и шпильки по пазу в нижней части опорной доски.
5. В нижней части установил сменную противоскольную накладку из MDF. На подвижной части опорной доски установил боковой упор - строго перпендикулярно как к доске, так и к плите основания. Затем прикрепил на край основания брусок в качестве дополнительного крепления и сделал разрез основания для прохода диска.
6. Для безопасности в передней части, где выходит диск, вклеил защитный брусок. По бокам от этого бруска осталось место, куда будут установлены ручки для удобства перемещения шипорезки по полозьям стола пилы.
7. Для контроля над положением диска установил два указателя. Первый показывает, когда опорная доска установлена в «нулевое» положение, то есть когда диск плотно соприкасается своей плоскостью с боковым упором. Второй помогает считать обороты при вращении шпильки. В качестве второго счётчика использовал деревянный «бочонок», жёстко закреплённый на шпильку, на который нанес риски с шагом в 1/4 оборота.
8. Чтобы обеспечить более быструю работу, я использовал «бутерброд» из двух одинаковых дисков и прокладки между ними. Существуют специальные наборы для установки точной ширины паза, но они дороги, и у меня такого нет. Чтобы получить прокладку нужной толщины, я вырезал дюралевую шайбу толщиной чуть меньше необходимой и доводил до нужных размеров с помощью самоклеящейся алюминиевой ленты. Хочу отметить, что лучше использовать новые одинаковые диски. У меня один был новый, а второй - уже немного пользованный, в результате при резке в основании шипа появляется небольшая ступенька.
9. После множества проб и подгонов я получил «бутерброд» с шириной реза 5,25 мм, что соответствует 3 оборотам шпильки (1,75 мм х 3 = 5,25 мм). Это дало возможность делать шипы шириной 5,25 мм, поворачивая шпильку между резами на 6 полных оборотов. Если нужно было делать более крупные шипы, то количество оборотов пропорционально увеличивал.
10. Шипорезка готова к работе.
Дополнительная доработка шипорезки
На этом изготовление шипорезки можно было и закончить. Однако после недолгой эксплуатации обнаружилось несколько недостатков в её работе.
Во-первых, считать большое количество оборотов не удобно - легко можно сбиться. Во-вторых, если требовался неполный оборот шпильки, то подсчёт становился ещё более сложным, а точность падала. В-третьих, так как зазор между шпилькой и перемещающейся опорной доской не позволял нормально вращать ручку, её пришлось вынести по максимуму вправо, и эта торчащая длинная часть шпильки делала приспособление не очень удобным.
Чтобы исправить эти недостатки, я решил установить «редуктор» на шпильку из двух шестерён, расположенных друг к другу под прямым углом. Размер шестерёнок подобрал так, что за один оборот ведущей шестерни шпилька делает 3 оборота. Самым доступным для меня вариантом было изготовить шестерни из дерева, поэтому в качестве материала я использовал березовую фанеру толщиной 13 мм.
11. Чертежи шестерёнок я получил с помощью генератора передач Маттиаса Вандела, который можно найти на его сайте. Далее наклеил распечатки на фанеру и вырезал шестерёнки ленточной пилой.
12. Чтобы шестерни хорошо попадали в зацепление, их зубья резал под углом в 11 градусов. Причём разные стороны зуба резал соответственно с наклоном в разные стороны. У меня ленточная пила позволяет наклонять стол только в одну сторону, поэтому я не стал использовать наклон её стола, а изготовил наклонное основание и прикрепил его струбциной к столу пилы. Сначала вырезал левые стороны зубцов при наклоне вправо, а затем перевернул упор и вырезал правые стороны. Оба пропила в основании соединил ручным лобзиком.
13.После этого зашлифовал каждый зуб и просверлил центральное отверстие.
14. Шестерня работает только верхними частями зубцов, поэтому тщательно обрабатывать их нижние части я не стал.
15. Установка «редуктора». Сначала ручной ножовкой срезал часть правой стойки и попытался установить мебельную гайку для крепления ведущей шестерни. Однако этот вариант оказался провальным. Из-за установленного в стойке подшипника закрепить гайку крепко длинными саморезами не получалось, а большой рычаг ведущей шестерни приводил к сильным биениям. Идея просто насадить большую шестерню на болт также была плохой: чтобы шестерня легко вращалась, нужен был небольшой люфт, а он также вызывал биения.
16. Пришлось в шестерню запрессовать подшипник, а вместо мебельной гайки поставить металлическую пластину толщиной 3 мм с креплениями, которые выходили за пределы подшипника в стойке. Чтобы компенсировать толщину металлической пластины, в шестерне с внутренней стороны сделал углубление.
17. На ведущей шестерне установил ручку и пронумеровал для удобства зубья (поворот на один зуб равен 1/4 поворота шпильки). Внизу на стойке сделал ответную риску для точного позиционирования. После этого отпилил лишний кусок шпильки справа и покрыл конструкцию воском для лучшего скольжения и защиты от влаги и грязи.
18. Поворачивая ведущую шестерню на разное количество оборотов, я получаю шипы разной толщины и даже могу делать их неодинаковыми.
Ласточкин хвост, разъёмное шиповое соединение (пазы трапециевидной формы), используемое в машиностроении и столярных изделиях для надежного крепления деталей между собой. В данном материале рассмотрим изготовление приспособлений облегчающих производство пазов в дереве с помощью ручного фрезера.
Приспособления для фрезера по дереву своими руками
Сам станок очень древнее изобретение человечества, описания принципов фрезеровки появились в 16 веке, а прототипом станка было изобретение Леонардо да Винчи, который предложил вращать круглый напильник для увеличения обработки изделия, что можно считать первым аналогом фрезы.
А уже американский изобретатель Эли Уитни за годы жизни с 1765 по 1825 довел до ума все разрозненные попытки создать полноценный станок, за что по праву считается создателем первого фрезерного станка, хотя с этим утверждение согласны не все ученые.
И поскольку станок имеет столь древние корни, то и приспособлений к изготовлению различных деталей великое множество, описать их все в свете данного материала не представляется возможным, а посему рассмотрим только некоторое из них, на мой взгляд, наиболее важные и полезные.
Универсальное приспособление для соединения шип паз
заводская пластина для изготовления соединения шип паз
Используется с фрезером для резов соответствующих пазов и шипов, оно устанавливается в тиски, и деталь прижимается струбциной к устройству. Как правило, продается в магазинах.
внешний вид соединения
Рассмотрим приспособления для фрезерования пазов
Выпилите верхнюю часть – столешницу из 18 мм фанеры длиной 40 см. и достаточной ширины, чтобы обработать самую толстую заготовку, которую Вы планируете соединять шипом.
Вырежьте два бруска 5х10 см., отпилив их такой же длины, что и верх. Бруски в дальнейшем будут играть роль прижима заготовки и центровки ее относительно паза в столешнице. Чтобы подготовить верх, проведите линию в его центре, затем отфрезеруете пазовую выемку по линии с одного конца.
схематичное изображение оснастки
Обратите внимание
Выемка должна быть такой же ширины, как копировальное кольцо, которое Вы будете использовать со своей фрезой. Выемка должна быть достаточно длинной, чтобы соответствовать длине самого длинного паза, который Вы собираетесь резать.
Затем отфрезеруйте два перпендикулярных центральной линии регулировочных паза. Наконец, просверлите смотровое отверстие между этими двумя пазами. Чтобы собрать всю конструкцию, вверните болты в губки и закрепите верх к брускам гайками-барашками с шайбами.
Чтобы использовать наше оборудование, начертите паз на заготовке и отметьте на ней центральную линию. Ослабьте барашки и установите заготовки между брусками таким образом, чтобы центральная линия соединилась с линией верха приспособы, проверьте, что край заготовки находится напротив кромки верха.
Зажмите барашки. Выровняйте фрезу по одному концу чертежа паза, затем отметьте вспомогательные линии на верхней поверхности стола по края базы фрезера.
Как правильно работать с оснасткой шип паз
Повторите это еще раз, чтобы отметить линии другого конца. Отфрезеруйте паз, внизу начиная рез с выравнивания базы фрезера по первой вспомогательной линии, и остановите фрезерование, когда пластина дойдет до второй вспомогательной линии.
Про такие шипорезки уже написано достаточно много, так что на оригинальность не претендую. Но штука в мастерской однозначно полезная. Поэтому собрав себе шипорезку для прямого ящичного шипа решил рассказать о ней в своем блоге.
Такие шипорезки обычно делают на основе фрезерного стола или циркулярной пилы. Но, конечно, возможны и варианты - в зависимости от выдумки мастера - на ленточной пиле, лобзиковом станке, да хоть на бензопиле!
Я не стал оригинальным и сделал приспособление для вырезания прямого ящичного шипа для своего фрезерного стола (подробнее о нем тут: ).
Иногда используют подшипники и разные направляющие для облегчения скольжения, но я решил обойтись без них. Единственное условие - противоположные кромки у стола должны быть параллельны. Для этого можно пройтись по ним фрезером с упором на другую кромку.
Первым делом нужно вырезать из фанеры основу будущей шипорезки. Размеры этой основы зависят от самого стола - она должна быть шире стола на ширину боковых упоров. Я брал упоры примерно 4 см. Длина упоров должна быть такая же или чуть меньше ширины стола - тогда их не будет клинить. Все детали шипорезки клеил столярным клеем и фиксировал саморезами - возможно, избыточно, но мне так захотелось.
Все головки саморезов утоплены.
Чтобы подобрать правильное положение второго упора кладем заготовку с установленным первым упором на стол, уперев его (первый упор) в кромку стола, наносим на второй упор клей...
И проложив между вторым упором и кромкой лист бумаги фиксируем его (второй упор) в этом положении струбцинами. Зазор, который остается благодаря бумаге будет идеален для того, чтобы шипорезка свободно перемещалась вдоль кромок стола и при этом не болталась.
Из чисто эстетических соображений обрезаем кромку, чтобы упоры были вровень с основной деталью.
Каретка для нашей шипорезки готова
Далее на этой каретке будет установлен упор, который можно будет регулировать и который всегда должен быть перпендикулярен направлению движения каретки. Для того, чтобы каждый раз не проверять эту перпендикулярность сделал на краю каретки уступ с правильными углами.
На этот же уступ с помощью болта М8 установил ручку от регулировочного механизма офисного кресла.
Ручка находится точно посередине между упорами - это еще одна степень защиты от заклинивания каретки. Ручка достаточно ухватистая и надежная. А еще она задает безопасное положение для правой руки. Пользоваться ей удобно.
Упор фиксируется двумя болтами М10 с утопленными головками и гайками-барашками. Упор может двигаться вдоль выступа с ручкой в обе стороны.
Важно, чтобы плоскость упора была перпендикулярна плоскости каретки.
Каретка сделана из фанеры ФСФ 18 мм. Уверен, многие сейчас поперхнулись - куда такая толщина, это же монстр какой-то! Ну, да, можно было сделать тоньше, но мне нравятся вещи с избыточной прочностью, где это возможно. Вот такая у меня фишка.
Поэтому фрезу пришлось покупать специальную. Все характеристики и артикулы видны на фотографии.
В получившийся в упоре желоб вставляем штифт. Я сделал его из текстолита толщиной 6 мм.
Устройство готово. Конструкция достаточно простая, дольше рассказывал, чем делал))
Первый запуск показал, что в целом устройство работает, но требует настройки
Тщательной настройки требуют высота фрезы и ширина шипа. Через некоторое время стало получаться.
Детали удобнее обрабатывать пакетами - минимум по две. При этом наружным деталям приходится не сладко - прямая фреза нещадно вырывает из них не просто отдельные волокна, а целые слои. Поэтому детали надо обрабатывать, обкладывая их с двух сторон ненужными брусками.
Посмотрите что произошло с деталями, которые были внешними в пакете. Я уж не знаю как в журналах и в видеороликах умудряются обрабатывать детали по одной. Можно использовать спиральные фрезы - может быть, это решит проблему, но обычно они в разы дороже прямых.
Поэтому просто обкладываем обрабатываемые детали с двух сторон и получаем отличный результат. Тут еще надо не упускать из внимания какой стороной и в какой последовательности обрабатывать детали, чтобы они потом сложились в изделие.
В общем, результат не плохой. Это были тестовые бруски, но раз уж получилось неплохо, то решил довести дело до конца и сделать ящичек.
Вырезал на циркулярной пиле дно ящика
И тут вылез еще один нюанс - для зашлифовывания выступающих шипов приспособление для нарезания прямого ящичного шипа должно комплектоваться ленточной шлифовальной машиной или тарельчатым шлифовальным станком или еще чем-то в этом роде. Эксцентриковая шлифмашина не справляется, заваливая края. В остальном я доволен приобретением - работает как надо.
Однако даже начинающий столяр легко осилит соединение любой сложности, если воспользуется специальным фрезерным устройством и готовыми шаблонами.
Чтобы выполнить соединение "ласточкин хвост" традиционно вручную - шипорезной пилой и долотом - и добиться при этом хороших результатов, надо иметь определенные навыки. Однако сегодня большинство столяров пользуются специальными электроинструментами для нарезки в деталях сложных шипов и пазов. Такими инструментами могут воспользоваться и домашние мастера, которые хотели бы украсить изготовленную своими руками мебель декоративными соединениями.
Идеально точно нарезает шипы специальное фрезерное устройство, если вести его "заданным курсом" по жесткому шаблону, закрепленному на деталях. Обработке фрезой поддается даже грубоволокнистая древесина, и фигурные контуры стыковочных швов на изделии из нее прекрасно смотрятся.
Аналогичным образом нарезают шипы фрезой, установленной в дрели с помощью специальной насадки. При этом можно оформить как простое угловое соединение на прямой открытый шип, так и более сложное - "ласточкин хвост".
Использование названных электроинструментов позволяет обрабатывать заготовки разного типа - как клееную фанеру, так и цельное дерево.
Выполнение сложных угловых соединений
Напоминающая гребенку металлическая пластина с зажимными приспособлениями и фрезерная машинка, управляемая вручную, - вот и все оснащение, необходимое для выполнения угловых соединений на прямой открытый шип или "ласточкин хвост". Вести фрезу по шаблону предельно просто: она входит в деталь с такой точностью, что даже начинающие выполнят шипы безупречно.
Оба вида шипов вырезают на двух соединяемых деталях в один прием. Детали закрепляют со смещением металлическими зажимами с двух сторон.
Боковые края деталей смещены на ширину одного шипа влево или вправо. Если выполняется угловое соединение на прямой открытый шип, то обе доски устанавливают вертикально. Для выполнения соединения "ласточкин хвост" одну доску устанавливают вертикально, другую - под прямым углом к первой доске.
Фрезу ведут по металлическому шаблону слева направо. Необходимо следить за тем, чтобы рабочая (режущая) часть фрезы не касалась самого шаблона.
Используя фрезерную машинку и шаблон, можно обработать за один прием две доски шириной до 28 см. Оптимальная толщина доски для выполнения углового соединения на прямой открытый шип - от 16 до 20 мм.
Полупотайное соединение "ласточкин хвост"
Сегодня полупотайное соединение "ласточкин хвост" вручную почти не делают. Однако до того, как производство мебели было поставлено на поток, этот вид углового соединения считался традиционным. Чаще всего его можно увидеть на выдвижных ящиках. Несложное приспособление - компактная насадка к дрели - позволит домашнему мастеру выполнить классическое полупотайное соединение "ласточкин хвост".
Насадка позволяет вести фрезу четко в границах, обозначенных металлическим шаблоном, причем как в горизонтальной, так и в вертикальной плоскости. В результате шипы и пазы получаются очень точными.
Для начала рекомендуем потренироваться в выполнении этого соединения на отбракованных кусках древесины, чтобы набить руку. Дрель должна работать со скоростью не более 5000 об/мин. Это относительно медленно для дрели, но фреза, вращающаяся с большей скоростью, может расколоть края детали.
Нарезка шипов фрезой по шаблону
Рукоятка, которой оснащена насадка к дрели, не только помогает направлять фрезу. Устройство рукоятки таково, что позволяет менять положение головки фрезы и соответственно регулировать глубину паза, а контур крепления обеспечивает продвижение фрезы по шаблону с точностью до миллиметра.
Для выполнения пазов металлический шаблон закрепляют на верстаке вместе с первой доской. Фрезу направляют сверху вниз. Если обрабатываемая деталь шире шаблона, его смещают. Небольшая пластиковая цапфа помогает выбрать нужную позицию. После чего обрабатывают оставшуюся часть доски.
Затем на верстак кладут вторую доску, а первую - на нее, для того чтобы установить и закрепить металлический шаблон в нужной позиции (выступ на краю шаблона должен точно войти в один из средних пазов первой доски). В результате без сложных замеров можно достичь того, что шипы и пазы на обеих деталях полностью совпадут.
При обработке второй доски фрезу направляют горизонтально. Подложенная снизу дополнительная доска нужна для того, чтобы фреза прошла на полную толщину детали.
Пазы
Если вы решили обработать фрезой детали для выдвижного ящика с потайным соединением "ласточкин хвост", то примите во внимание, что глухие пазы в таком ящике должны располагаться на фронтальной и задней стенках, а шипы - соответственно на боковых.
Используя ту же насадку к дрели и тот же шаблон, можно выполнить и угловое соединение на прямой открытый шип. Для этого достаточно поменять фрезу.
