Соединение шип-паз шипорезное приспособление и фрезы для ручного фрезера

Назначение и возможности ЧПУ станков

Предпринимателей, занимающихся выпуском мебели и деревянных конструкций для строительства из древесины и прессованных стружечных плит, интересует, что можно сделать на фрезерном станке ЧПУ и какие выгоды от его эксплуатации. Перечень выполняемых операций большой:

• фигурная резка;
• нанесение объемных узоров;
• изготовление декоративных деталей для мебели;
• гравировка по мягким металлам;
• создание рекламных надписей;
• построение демо-макетов для выставки и демонстрации архитектурных проектов;
• изготовление литейных форм;
• создание заготовок для чип-сетов печатных плат.

Универсальный 3D фрезерный станок ЧПУ по дереву, возможности которого практически не ограничены, создает уникальные объемные резные элементы для мебели, столбы и балясины для лестницы. Настольное оборудование позволяет делать ювелирные изделия, фрагменты резных наличников, рам, багетов, сувенирные изделия.

В домашних мастерских элменты фигурной мебели, ножки стола, накладные элементы отделки.

Фрезерование дерева на ЧПУ происходит на большой скорости с минимальным участием человека. Производительность оборудования высокая. Рабочий ставит нужную программу, устанавливает заготовку и дает команду начинать работу.

Как изготовить приспособление для выборки шипа

При формировании шипов на деревянных заготовках ручным фрезером он никак не фиксируется в пространстве и подводится к обрабатываемой детали вручную

Именно поэтому очень важно, чтобы при использовании электроинструмента обрабатываемая деталь находилась в приспособлении, которое сможет обеспечить не только ее надежную фиксацию, но и точность формируемых на ее поверхности шипов

Конструкцию простейшего устройства, которое в состоянии справиться с такими задачами, составляют:

• несколько неподвижных направляющих (нижние, верхние, боковые);
• подвижная планка, за счет которой можно регулировать длину выборки.

Приспособление № 1 – для выборки шипа

Изготавливается такое устройство, размеры составляющих которого подбираются индивидуально, в следующей последовательности:

1. По краям листа фанеры фиксируются одинаковые по высоте боковые вертикальные элементы, в центральной части которых сделаны вырезы.
2. На боковых элементах устанавливаются направляющие, по которым будет перемещаться подошва ручного фрезера.
3. Чтобы ограничить ход ручного фрезера по верхним направляющим, на них следует зафиксировать боковые планки.
4. На листе фанеры, играющем роль основания устройства, необходимо установить подвижный элемент, при помощи которого будет регулироваться величина вылета края обрабатываемой заготовки. Для фиксации можно использовать обычный винт с барашком или любой другой подходящий крепеж.

При изготовлении приспособления предложенной конструкции надо учитывать следующие моменты:

• Высота верхних направляющих должна соответствовать сумме толщины обрабатываемой детали и величины небольшого зазора, который необходим для установки фиксирующего клина.
• Вырезы в боковых вертикальных элементах выполняются такой ширины, чтобы она учитывала длину формируемого шипа.

Приспособление № 2 – для выборки паза

Работать с использованием приспособления предложенной конструкции можно ручным фрезером практически любой современной модели, в опциях которого предусмотрена возможность регулировки скорости резания, величины подачи и вылета рабочей части применяемого инструмента.

Для создания на боковой поверхности бруса или доски шипа «ласточкин хвост» используется устройство, изготавливаемое следующим образом.

• В листе многослойной фанеры выполняется отверстие, из которого будет выступать режущая часть фрезы «ласточкин хвост».
• С нижней части подготовленного фанерного листа фиксируется ручной фрезер. Для этого можно применять хомуты, саморезы или любые другие крепежи.
• На поверхности фанерного листа, по которому будет перемещаться обрабатываемая заготовка, закрепляется доска толщиной 2,5 см. Она будет выполнять роль направляющего элемента. Такая доска является расходным материалом и используется один раз с фрезой определенного диаметра.

Приспособление № 3 – для фрезеровки ласточкиного хвоста

Такое устройство можно установить между двумя стульями или использовать для его размещения более удобную и надежную конструкцию.

Используемые инструменты

Создание шипов и пазов, при помощи которых будет обеспечиваться соединение двух деревянных заготовок, предполагает, что на боковой поверхности бруса или доски ручным фрезером делается выборка материала. При этом должны быть строго выдержаны все геометрические параметры элементов будущего соединения.

Для выполнения этой операции ручным фрезером можно использовать инструменты с хвостовиками диаметром как 8, так и 12 мм. Наиболее универсальной в этом случае является пазовая фреза, режущая часть которой работает следующим образом:

• боковая поверхность формирует стенки паза и боковые стороны шипа;
• торцевая сторона обрабатывает дно паза и снимает слой материала требуемой толщины с основания шипа.

Вырезка шипа пазовой фрезой

Таким образом, используя инструмент данного типа, можно сформировать на боковой поверхности бруса или доски как шип, так и паз. При этом их размеры можно регулировать в достаточно широких пределах.

В тех случаях, когда к надежности соединения деревянных деталей предъявляются более высокие требования, пазы и шипы делают не прямоугольной формы, а формы, которая называется «ласточкин хвост». Пазы и шипы такой конфигурации создаются с помощью фрез «ласточкин хвост». Выполнить процедуру формирования пазов и шипов такой формы ручным фрезером также возможно, но для этих целей следует использовать приспособления другой конструкции.

Выборка «ласточкиного хвоста» с помощью шаблона

Чтобы вопрос о том, как сделать паз в доске и брусе или шип на их боковой поверхности, не вызывал особых затруднений, лучше использовать электроинструмент, оснащенный удобными боковыми рукоятками, широкой направляющей подошвой и опцией защиты шпинделя от проворачивания в процессе замены фрезы. Кроме того, желательно, чтобы в таком оборудовании присутствовал боковой стопор, за счет которого вылет используемой с ним в комплекте фрезы всегда будет оставаться постоянным.

Изготовление соединений с помощью фрезеров

Изготовление соединений станет намного проще, если, перевернув фрезер, закрепить его в обрабатывающем центре и превратить, например, в поперечно-строгальный станок.

Соединения с использованием фальцев и пазов

Соединения внахлест, так же как и врубка, являются вариантами одного принципа. Зафиксировав несколько компонентов на верстаке, можно изготовить любое из этих соединений прямой фрезой и с помощью направляющего бруска.

Врубка ласточкиным хвостом

 Вырезание соединения врубкой ласточкиным хвостом машиной с прямой фрезой максимально просто. Фрезеруйте паз (шпунт) врубки, двигая фрезер по направляющему бруску.

Затем зажмите заготовку ответной части соединения между двух деревянных обрезков и, используя направляющую линейку, отфрезеруйте на этом компоненте обе стороны гребня, который точно совпадает с пазом.

Соединения в шпунт

Соединения в шпунт (в паз и гребень) применяются для сплачивания досочных материалов и выполняются фрезером. Для прямоугольного гребня пользуйтесь прямой фрезой как при изготовлении гребня ласточкина хвоста.

Соответствующий паз по центру второго компонента вырезайте, перемещая инструмент по опорной рейке, закрепленной на заготовке с обоих концов, чтобы обеспечить широкую ровную поверхность для опоры базы фрезера.

Соединения на шипах

Паз для шипа — короткое, глубокое непроходное гнездо. Вырезайте его описанным выше способом, помечая карандашом, где следует опускать и поднимать фрезу. Другой способ — приблизигь ограничительные блоки к одной из опорных реек, по которым перемещается база. Работайте поэтапно, постепенно увеличивая глубину фрезерования.

Для выполнения одинаковых шипов положите детали рядом и вырезайте заплечики на всех деталях одновременно, пользуясь прибитой рейкой как направляющей. Излишек заготовок древесины удалите свободном режиме.

Переверните заготовки, уприте их заплечиками в упорную рейку, закрепленную на верстаке по ширине заплечиков, и повторите фрезерование.

Соединения ласточкин хвост

Для вырезания элементов такого соединения используют специальные шаблоны и соответствующие направляющие  гребенки. Более сложные копиры позволяют выполнять разнообразные соединения ласточкиным хвостом, но основная масса шаблонов разработана для изготовления простого углового соединения ласточкиным хвостом внахлестку.

Подробные инструкции по сборке шаблонов для выполнения соединений ласточкиным хвостом внахлестку даются изготовителем, но в принципе обе заготовки зажимаются в шаблоне с небольшим смещением. Ширину деталей выбирайте такой, чтобы на ней умещалось целое число шипов и пазов.

Установите в машину фрезу для ласточкина хвоста н перемещайте ее вперед и назад по очереди между зубцами гребенки шаблона. Освободите компоненты соединения из зажимов, придайте им правильное положение относительно друг друга для подготовки к сборке.

Как выбрать паз фрезером

Решение задачи зависит от того, где располагаются пазы, какой размер они имеют. Можно привести несколько рекомендаций домашним мастерам:

• Использование открытых пазов предполагает закрепление у столешницы, проведение заготовки вдоль фрезы.
• Точность определяется высотой фрезы, местом расположения планки.
• Рекомендуется пользоваться древесными отходами для пробных операций. Это позволяет избежать ошибок.
• Выборка проводится поэтапно, при этом осуществляется несколько проходов.

Главное после завершения каждого этапа вовремя избавляться от отходов из древесины. Тогда инструмент точно не будет страдать от перегрева. При выполнении работы легче всего использовать вырезанный из фанеры шаблон. По нему проходят самой фрезой, с установленным подшипником.

Используемые инструменты

Выборка материала в данном случае проводится на поверхности брусьев и досок сбоку. Главное, чтобы у предполагаемого соединения выдерживались размеры с точки зрения геометрии.

Чтобы закончить процесс при помощи фрезера, допускается применять инструменты, снабжённые хвостовиками с диаметром 8, либо 12 миллиметров. Так называемая пазовая фреза станет универсальным вариантом при выполнении работ любого вида. Устройство снабжается режущей частью, у которой основной принцип работы описывается таким образом:

1. Поверхность сбоку участвует в формировании сторон сбоку у шипа, стеновой части пазов.
2. Сторона с торцевой частью применяется при обработке дна. После этого необходимый слой материала снимается с основания шипа.

Результат – одновременное формирование на поверхности по бокам и шипов, и пазов. Для размеров допускается индивидуальная регулировка, и у владельца достаточно широкие возможности в этом смысле.

Иногда для пазов и шипов выбирают не форму прямоугольника, а вид так называемого «ласточкиного хвоста». Этот вариант актуален, если к надёжности соединения предъявляются повышенные требования. Соответственно, используемая фреза тоже называется «ласточкин хвост» в этом случае. Такая работа без проблем выполняется ручными инструментами, если возникает необходимость.

Создание шипов на брусках и досках

Обработка выполняется при помощи следующей последовательности действий:

• Деталь, подвергаемая обработке, устанавливается на плоскости с нижней стороны.
• Край детали, где происходит формирование шипа, вмещают вырезы у направляющих вверху. Конструкция движется внутрь, пока не упрётся в конец.
• Элемент подвижного типа должен фиксироваться, с сохранением определённого положения.
• Применяем клиновой инструмент, чтобы соединить друг с другом направляющие и плоскость, расположенные вверху.
• Соединение ручного фрезера с верхними направляющими.
• При помощи фрезерного инструмента на домашнем фрезерном столе производится снятие древесины у одной стороны.
• Когда обработана первая сторона заготовки, начинают вторую.

Операция будет успешной только при высоких параметрах производительности и точности. Настройка относится к обязательным действиям перед тем, как инструменты включаются. Для решения вопроса действия выполняются со следующей последовательностью:

1. Фрезерный инструмент опускают до тех пор, пока он не дойдёт до поверхности основания.
2. Измерение толщины детали.
3. Результат по толщине делится на 4. Итог – параметр расстояния, которого придерживаются, поднимая фрезу над основанием.

Создание шипов на брусках и досках

Применяя фрезы для сращивания древесины для ручного фрезера и вышеописанное приспособление, обработку выполняют в следующей последовательности.

• Деталь, которую предстоит обработать, размещается на нижней опорной плоскости.
• Тот край детали, на котором будет формироваться шип, помещается в вырез верхних направляющих и продвигается в нем до упора в подвижный элемент приспособления.
• Подвижный элемент фиксируется в требуемом положении.
• Используя клиновой элемент, верхнюю плоскость детали прижимают к верхним направляющим.
• На верхние направляющие помещается ручной фрезер.
• Дерево при помощи установленного на фрезер инструмента сначала снимается с одной стороны формируемого шипа.
• После обработки одной стороны заготовку переворачивают и выполняют формирование второй стороны шипа.

Вырезка шипа с помощью приспособления № 1

Даже такое несложное по конструкции устройство позволяет обрабатывать при помощи ручных фрез соединения «шип-паз» с высокой точностью и производительностью.

Перед началом работы такое приспособление необходимо настроить. Это можно сделать по следующему алгоритму.

• Установленный в ручной фрезер инструмент опускается до его соприкосновения с поверхностью фанеры-основания.
• Измеряется толщина детали.
• Толщина заготовки делится на 4. Результат и будет расстоянием, на которое необходимо поднять фрезу над поверхностью основания.

Вырезка паза с помощью приспособления № 2

Используя шаблон «ласточкин хвост», пазы и шипы создают на половину их толщины, что объясняется особенностями соединения данного типа. Чтобы сделать паз в брусе и доске, а также сформировать шип типа «ласточкин хвост», устройство также необходимо настроить и зафиксировать его составляющие в требуемом положении.

Приспособление № 3 для ласточкиного хвоста в работе

Следует иметь в виду, что создаваемые на деревянных брусках и досках шип и паз должны соединяться друг с другом с некоторым зазором, который необходим для размещения клеевого состава.

И в заключение пара видео, иллюстрирующих процесс создания соединения «шип-паз» с помощью ручного фрезера.

Изготовление планок с пазами в домашних условиях

Нередко приходится мастерить дома мебель или делать ремонт, обходясь самыми простыми методами и тем, что под рукой.

Если возникла необходимость выпилить паз в доске своими руками, запаситесь терпением и нужными инструментами:

1. Циркулярная пила. Наиболее практичный инструмент, но есть она, к сожалению, не у всех.
2. Обычная ножовка для дерева. Работать ею придется дольше, зато уж эту принадлежность можно найти в каждом доме.
3. Электрическая дрель. Она тоже довольно доступна, но перед тем, как сделать паз в доске дрелью, желательно потренироваться на ненужном бруске, отрабатывая навык.

Изготовление паза дисковой пилой

В качестве материала оптимальны деревянная доска, бруски и тому подобное. Цена на исходное сырье минимальная, в крайнем случае, используется то, что найдется в хозяйстве. Наиболее удачное решение – концевое соединение сквозной, одинарной открытой прямой.

Стык получится прочным и надежным:

1. Рекомендуется выполнять шипы с толщиной ¼ от толщины планки и паз такого же размера.
2. Высота и длина паза должны соответствовать размерам планки.
3. Приготовьте карандаш и линейку для разметки.
4. Определитесь с координатами пропила и отметьте его.
5. Пропил должен выполняться по линии внутри той стороны, которая будет затем отделена.
6. Для циркулярной пилы инструкция рекомендует ширину полотна в 2-4 мм.
7. Пропиливание посередине отмеченной линии снимает 1-2 мм лишних, так как на каждой планке проделывается по две борозды.

1. Если вам нужно соединить две запчасти под углом в 90º, разрежьте заготовки под 45º на концах.
2. Для концевого сквозного открытого на ус соединения (одинарного прямого) отметьте места пропилов на косых срезах планок.
3. Перед тем как с доски снять паз, еще раз проверьте правильность пропила со всех сторон.
4. Под угловое одинарное несквозное в проушину соединение вместо паза делается проушина. В данном случае ширину шипа оставляют неизменной, а длина составит 0,3-0,8 ширины присоединяемой доски.
5. Так как циркулярка закругляет края проушины, оставляя неизменной форму шипа, желательно доработать углы, обточив их рашпилем.

Паз при помощи дрели

Выемка паза дрелью

Метод довольно трудоемкий, но его можно назвать альтернативой выше описанному. Если вам не удалось достать ручной фрезер, подготовьте дрель и стамеску, линейку и карандаш.

Далее:

1. Подберите сверло с диаметром, соответствующим ширине будущей бороздки.
2. Чтобы угадать с глубиной паза, можно сделать отметку на самом сверле (например, нарисовать яркой краской).
3. Прочертите две параллельные линии по бруску на нужном расстоянии друг от друга.
4. Закрепив заготовку в тисках, высверливайте борозду, внимательно контролируя ровное по вертикали положение дрели и выдерживая глубину.
5. Все лишнее по окончании снимите острой стамеской и зачистьте наждачной шкуркой.

Использование ножовки по дереву

Изготовление поперечного паза ножовкой

Здесь ощутимо поможет грамотно сделанная разметка.

Полотно ножовки подберите ровное и прочное:

Чтобы не ошибиться, проведите две линии по длине доски, с противоположных сторон

Расстояние от верхней плоскости до них и будет глубиной.
Надежно зафиксируйте брусок и начинайте пропиливать.
Важно следить, сверяясь с линиями, насколько входит полотно в дерево.
При перекосе инструмента можно все испортить, поэтому периодически смотрите за вхождением ножовки в материал с боковых ракурсов.
При широком пазе и тонком полотне эффективнее проделать два пропила, опять – по внутренним сторонам прочерченного.
Все лишнее аккуратно убирается стамеской и зачищается.

Вывод

Для небольших объемов отделочных работ и тем более для бытовых самоделок необязательно покупать готовый дорогостоящий материал. Достаточно уделить немного свободного времени и сделать заготовки самостоятельно. Тем более что для рачительного хозяина это не составит труда.

Разновидности пазовых досок

Симметричный паз

Многие пользователи не представляют, как выбрать паз в доске, полагая, что в магазине им предложат только один вариант соединения и материала.

Это далеко не так, там вас встретит большой ассортимент:

1. Симметричный паз. Это наиболее простой тип. В нем длины верхней и нижней полок одинаковы, они и выступают на одно расстояние.

Асимметричное соединение

2. Ассиметричный паз. Здесь верхние полки длиннее нижних.

3. Блок хаус, используемый в основном для отделки стен и потолков. Планки часто имитируют рельеф бруса и имеют полукруглый или фасонный профиль на лицевой стороне.

4. Евро вагонка также как и блок хаус, часто снабжается рельефным рисунком.

5. Террасная доска, изготовленная из дерева и полимера, тоже имеет шипы и пазы, упрощающие установку.

Выполнение непроходного паза

Перед включением фрезера с механизмом вертикального перемещения опустите фрезу на поверхность заготовки и установите ее точно в начало паза. Приподнимите фрезу, включите двигатель и медленно опускайте фрезу до установленной максимальной глубины. Доведите фрезу до конца намеченного паза и освободите механизм вертикального перемещения и выключите двигатель. Стамеской подровняйте концы паза. Выполнение паза параллельно кромке Большинство пазов вырезаются параллельно кромке и рядом с ней.

В комплекте с любым фрезером изготовители поставляют боковые линейки (упоры) с болтовым винтовым креплением, которые могут быть отрегулированы для установки фрезы на требуемое расстояние от края. Если они у Вас есть, то поставьте фрезер на за готовку и выровняйте режущую кромку по одной стороне паза, размеченного на поверхности. Отрегулируйте линейку так, чтобы она касалась кромки детали, и затяните ее зажимные винты. Сделайте паз, прижимая линейку к заготовке во время всей обработки.

Для более эффективной обработки закрепите на рабочей грани линейки деревянную рейку из твердых пород древесины