Соединение «шип-паз»: шипорезное приспособление и фрезы для ручного фрезера. Энциклопедия технологий и методик - приспособления к фрезеру для изготовления пазов и шипов Как сделать соединение шип паз фрезером

Классическое шиповое соединение до сих пор остается основным, при изготовлении деревянных дверей и мебели. Конечно, уже давно никто не делает шипы вручную, работая ножовкой — наградкой и стамеской. Проще и качественнее детали получаются после обработки на станках. Но это не означает, что такие соединения нельзя сделать в домашних условиях, с помощью самых ходовых инструментов.

Шиповое соединение предполагает выдалбливание гнезда на одной детали и выпиливание шипа на другой. Про долбежки это отдельная тема, один из вариантов есть в статье .

Шипы могут быть коренные плоские, вставные плоские, вставные круглые (шканты, нагеля). Изготовление в статье .
Здесь ограничимся изготовлением основного плоского шипа, с помощью циркулярной пилы.

При изготовлении обвязки деревянной двери, на горизонтальных брусках требуется сделать шипы. Если шипорезный станок недоступен, то шипы можно выпилить на любом фрезерном станке или циркулярке. Только для циркулярки придется сделать специальный упор, так чтобы деталь при обработке находилась строго вертикально.

Сначала делаем разметку детали по длине с шипами. Для этого от ширины двери отнимаем две ширины вертикальных брусков и добавляем две длины шипа.
В этом случае длина шипов 60 мм. , может быть немного меньше или больше, но такая длина для двери в самый раз.

При ширине двери 700 мм. и ширине полотен 110 мм. , длина перемычки получается 480 мм. . Плюс два шипа по 60 мм. , итого длина заготовки 600 мм. .
Толщина так же может отличаться, здесь толщина деталей 40 мм. .

Шипы на циркулярке.

Делаем разметку и торцовку детали по длине 600 мм. . Теперь нам понадобится циркулярная пила с изменяемой высотой. На фото обычный недорогой «Корвет», но модель не имеет значения. Выставляем высоту пилы 12 мм. , а направляющую линейку на 60 мм. , по внешнему разводу.

Пропиливаем деталь поперек со всех сторон и с каждого торца, так мы получаем плечи шипа. Кстати говоря, эту часть работы можно сделать и ножовкой.

Самое главное точно выпилить шипы по толщине. У меня сверло на долбежке 15,5 мм. , дает гнездо шириной 16 мм. , соответственно нам нужны шипы толщиной 16 мм. .
Фрезер на фото самодельный, стол с вертикальным валом, каретки нет. Поэтому шипы выпиливаю дисковой пилой, установленной на фрезере. Пила дает нагрузку меньше чем фрезы и обработать детали можно удерживая их руками. Как сделать приспособление для работы ручной циркулярной пилой, .

На что стоит обратить внимание, желательно чтобы шип шёл по упору.
В этом случае все просто, шип упирается в вал. Ширина захвата пилы до вала, у меня примерно 58 мм. , что как раз подходит для работы. Если упора нет, то пропиливайте шип не доходя до плеч 3-5 мм. , потом подрежете стамеской.

Выставляем пилу на высоте 12 мм. по верхнему разводу и проходим первый шип, проверяя его по гнезду. Шип должен входить в гнездо плотно, но расшатываться руками.

Когда пила точно выставлена, прогоняем все шипы комплекта, сразу выпиливая шипы по толщине и ширине. При необходимости шипы подрабатываются стамеской, выравниваются плоскости, закругляется торцы и боковые кромки. Для сборки столярных изделий используют и круглые шипы — шканты. Для задалбливания гнезд в домашних условиях может пригодиться самодельное .

Шипы ручным фрезером.

Сборку столов, журнальных столиков, стульев, створок и боковин шкафов, так же лучше делать на шипах.

Шипы для мебели можно сделать и с помощью ручного фрезера. Сначала делаем разметку детали, с учетом нужной длины шипов. Затем пропиливаем на циркулярке или ножовкой плечи. Ставим деталь на рабочий стол и фиксируем струбцинами.

На небольшом расстоянии, но поперек обрабатываемой детали, устанавливаем брусок точно такой же толщины и так же притягиваем его струбцинами к рабочему столу.

Ставим на ручном фрезере концевую фрезу «бочонок», подгоняем высоту и аккуратно фрезеруем плоскость шипа. Здесь главное настроить фрезер так, чтобы пройдя шип с обеих сторон получить точную толщину шипа. А уже после настройки прогоняем все остальные детали той же толщины.

(Visited 312 times, 1 visits today)

Сейчас вы увидите, как выполнить прочное и незаметное соединение сосновых брусков 100 х 100 мм.

Мастер собирается вырезать шип, который войдет в "принимающий" брусок на 50 мм. Для этого он отмеряет с торца по 50 мм и проводит линии на всех боковых гранях бруска.

Затем он проводит среднюю линию на продольной грани бруска и отмеряет от нее по 1 см в обе стороны. Общая ширина шипа равна 2 см. В поперечном направлении отмерьте по 50 мм в обе стороны.

Теперь можно начинать опиливать шип. Проще всего это сделать с помощью ножовки. Сделайте пропилы с торца до ранее проведенных линий. Теперь спилите лишний материал с обеих сторон. Будьте очень осторожны, чтобы не перепилить сам шип.

Зачистите поверхности спила острой стамеской. При этом всегда держите стамеску фаской к себе. Теперь нужно срезать 50 мм по бокам. Для этого мастер тоже использует ножовку.

Шип готов. Мастер измеряет его точную длину и ширину. Теперь эти размеры нужно перенести на "принимающий" брусок. Ширина шипа 20 мм, такой же должна быть ширина паза для него.

Чтобы убедиться, что шип будет сидеть точно в середине, мастер проводит линию 37,5 мм на столбе шириной 75 мм. Затем 20-миллиметровым сверлом мастер сверлит отверстия точно в размер выступа.

Итак, просверлены четыре отверстия, соответствующие ширине шипа. Теперь их надо объединить и расчистить острым долотом, следя, чтобы не зайти слишком глубоко. Когда паз расчищен, попробуйте немного вставить в него шип. Он должен входить в паз достаточно легко.

Вбейте шип и проверьте, хорошо ли он входит и правильно ли сидит.

После этого понадобится немного клея. Лучше всего использовать вспенивающийся полиуретановый клей, который обеспечивает надежное скрепление деталей. Нанесите клей только на торец шипа. Аккуратно вставьте шип на место.

Соединение готово, детали скреплены прочно. Но можно сделать соединение еще прочнее. Сделайте на внешней середине отметку и просверлите отверстие для деревянного шканта.

Длина сквозного отверстия составляет 100 мм. Отрежьте кусок 16-миллиметровой круглой сосновой рейки длиной около 120 мм, он должен немного выступать с обеих сторон бруска. Лучше использовать сосну, а не твердое дерево. Древесина сосны, будучи влажной, немного расширяется и надежно заклинивает конструкцию. С твердыми сортами древесины такого не происходит. Сверло должно иметь тот же размер, что и деревянный шкант.

Немного заострите шкант с одной стороны и хорошо смажьте его полиуретановым клеем. Смажьте клеем также отверстие. Вставьте деревянный шкант так, чтобы он немного торчал с обеих сторон. Прежде чем продолжать, дайте клею высохнуть.

Теперь срежьте выступающий конец вкладыша ножовкой с мелкими зубьями с одной стороны. Переверните конструкцию и спилите другой выступающий конец. Соединение готово. Место соединения можно заметить только по круглой вставке. Но и ее не будет видно после окрашивания или нанесения другого покрытия.

Зная, как сделать шип-паз ручным фрезером, можно даже в домашних условиях изготавливать не только красивую, но и надежную мебель, но и различные конструкции из древесины, характеризующиеся отличной несущей способностью. По системе «шип-паз» соединяются не только элементы различной мебели (столов, стульев и полок), но и каркасы малоэтажных домов, испытывающие в процессе эксплуатации значительные нагрузки.

Для того чтобы ручным фрезером сделать шип на деревянном брусе, необходимо обеспечить несколько условий:

надежно зафиксировать заготовку и правильно сориентировать ее по отношению к направляющей подошве фрезера;
выставить высоту рабочей части фрезы таким образом, чтобы инструмент снимал с поверхности обрабатываемой заготовки слой материала требуемой толщины.

Даже используя при выполнении такой обработки простейшее шипорезное приспособление для фрезера, можно не только повысить ее производительность и качество результата, но и сделать технологический процесс более безопасным. Особенно актуально использование такого приспособления, которое можно изготовить и своими руками, в тех случаях, когда мебель производят не в единичных экземплярах, а сериями (при этом мастеру приходится выполнять большое количество подобных операций как с однотипными, так и с имеющими различные формы и размеры деревянными деталями).

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.

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.

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.

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

По краям листа фанеры фиксируются одинаковые по высоте боковые вертикальные элементы, в центральной части которых сделаны вырезы.
На боковых элементах устанавливаются направляющие, по которым будет перемещаться подошва ручного фрезера.
Чтобы ограничить ход ручного фрезера по верхним направляющим, на них следует зафиксировать боковые планки.
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.

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.

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

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.

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.

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.

Соединение шип – паз самое прочное и надежное соединение. Оно широко применяется в столярных мастерских при производстве мебели, оконных рам и иных изделий. Также многие домашние умельцы прибегают к использованию такого способа скрепления элементов в ходе каких-то ремонтных или строительных работ у себя дома, на даче или приусадебном участке. Но не зная, как правильно сделать соединение шип-паз своими руками, можно не только не добиться требуемого качества, но попросту впустую потратить время!

Поэтому давайте разберемся во всех хитростях такого дела. Для начала следует определиться с перечнем требующихся инструментов. В него входят:

Как сделать соединение шип-паз

Сделать соединение шип-паз своими руками не так уж и сложно. В первые разы, конечно, на данную работу у неопытного исполнителя будет уходить достаточно большое время. Но с опытом создание такого соединения будет выполняться достаточно быстро. И в результате исполнителю не составит труда самостоятельно выполнять различные столярные работы в том числе и изготовление деревянных оконных рам, в которых основным является, как раз, соединение шип-паз.

Шиповые соединения являются одними из самых прочных (http://www.woodmastermagazine.ru/assets/files/pdf/2008-3/44_51.pdf).

Поэтому решил собрать кондуктор для изготовления шиповых соединений с помощью ручного фрезера.
Идея была сделать устройство для быстрого и удобного вырезания пазов для вставных шипов Domino, т.к. готовые решения уж слишком дороги.
Все началось с поиска подходящей идеи в интернете. Далее адаптация идеи под свои нужды и, наконец, выполнение чертежей.
Принцип работы прост (см. следующую фотографию).

Положение паза относительно края заготовки регулируется синим упором. В качестве него будет специальная тумба.
Ширина паза определяется соответственно шириной фрезы, длина паза - положением коричневой задвижки-язычка.
Черная деталь - это копировальная втулка шириной 40 мм, которая ходит в получившемся пазу.

Далее поиск материала. Мне показалось хорошей идеей сделать кондуктор из листа дюрали 6 мм. Хотя, наверное, можно делать из любого листового материала - фанеры, оргстекла, текстолита. Поиск подходящего листа дюрали на местном птичьем рынке и в местных металлоприемках результата не дал: "Подходящие куски иногда проскальзывают, но сейчас нет и когда будут не известно. Перезвоните позже". На металлобазах удалось найти нужный материал. Его даже предложили разрезать в размер, но проблема в том, что забрать придется весь лист. А это во-первых дорого, во-вторых куда мне девать оставшиеся 70% листа.
В итоге нашел ИП, торгующее в интернете листовым дюралюминием Д16Т в розницу. http://dural16.ru/ . Может, кому пригодится.
У них можно заказать кусок листа дюрали нужного размера и нужной толщины. Но и тут не все гладко. Если брать не весь лист, а часть, то действует серьезная наценка.
Купил у них подходящий лист дюрали 800×500 толщиной 6 мм за 4130 рублей, т.е. 614,58 рублей за килограмм. Да уж, не мало.

Параллельно с поиском материала начал поиск токаря-фрезеровщика. Пошерстил на паре всероссийских тематических форумов в поисках земляков. В итоге нашел пару десятков аккаунтов, на которые разослал личные сообщения. Из них откликнулись восемь человек, которым позднее разослал чертежи с вопросом о стоимости работ. Разброс цен за работу с моим материалом получился значительный - от двух до восьми тысяч рублей.

Как уже говорил выше, такую шипорезку можно сделать из любого листового материала. Например, из оргстекла, текстолита или фанеры. При этом можно обойтись простым ручным фрезером. Я же решил делать свою шипорезку из дюрали, поэтому пришлось обращаться к специалистам. Именно для них были сделаны точные чертежи с размерами, которые кому-то могли показаться избыточными и сложными (хотя при ближайшем рассмотрении становится ясно, что это не так). Эти размеры подобраны в соответствии с размерами побошвы фрезера и под конкретную копировальную втулку.
Делать из дюрали - не самое дешевое решение как по стоимости материала, так и по стоимости работ, но меня это устраивает. Интересно наблюдать как выдуманное тобою изделие и нарисованное в 3D материализуется и становится настоящим изделием.

Как видим на следующей фотографии, готовое изделие очень простое. При его сборке столкнулся с неожиданной сложностью. Дело в том, что в первоначальном проекте пластины соединяются алюминиевыми заклепками с потайной головкой.
Оказалось, что найти такие заклепки в продаже - задача нетривиальная. Их нет не только в обычных хозяйственных магазинах, но даже в узкоспециализированных магазинах с крепежом. Пришлось соединять пластины обычными вытяжными заклепками.

Самый хитрый элемент конструкции - выдвижной язычок, которым регулируется длина паза для шипа. Вся хитрость заключается лишь в необходимости подгонки ласточкиного хвоста. В остальном никаких сложностей в его изготовлении нет. Чтобы сделать его короче в основной пластине сделаны не одно, а два отверстия, в которые вставляется фиксирующий болт в зависимости от требуемой величины паза.
При этом положение паза на самом язычке выбрано таким образом, чтобы при любом положении язычка подошва фрезера не упиралась в фиксирующую гайку-барашек.

Для крепления шипорезки собрал из 21 мм фанеры тумбу, представленную на следующей фотографии. В верхней части тумбы сделаны два параллельных паза для крепления пластины болтами М10, в пережней части - отверстие для фиксации заготовок на шипорезке с помощью струбцин.

Для придания тумбе нужной жесткости, сделал внутри дополнительную перекладину.

После сборки получаем такое устройство. Перед установкой предварительно матировал наждачкой 120 и 240 металлические поверхности, контактирующие с подошвой фрезера и с заготовками.

Под пластиной прикрепил к тумбе полосу из дюрали. Эта полоса расширяет возможности крепления заготовок к шипорезке с помощью струбцин.

Пока у меня не было возможности устроить своей шипорезке настоящую проверку, но думаю, со своей задачей справится. Вставные шипы, не смотря на то, что их можно купить готовые (http://www.kalpa-vriksa.ru/catalog/vstavnye_shipy_domino_dlya_festool_df500/) буду делать сам. Все же стоимость одного шипа почти 10 рублей - дороговато.

Характеристики:
Габариты - 250х440х112 мм
Вес - около 5 килограмм
Макс. диаметр фрезы - 37 мм
Макс. длина паза - 154 мм
Толщина основания под фрезером - 12 мм

С помощью этой шипорезки изготовил

При помощи шипорезки можно делать пазы для вставных шипов в нужном месте заготовки

Если нет возможности закрепить заготовку на шипорезке, то подвижная часть шипорезки снимается и крепится на заготовке.

Если возникает необходимость обработать торцы длинных заготовок, то шипорезку можно положить на бок.

Пользоваться шипорезкой достаточно удобно и результат получается достаточно качественный.

P.S. В комментариях мне написали об еще одной шипорезке, сделанной по этим чертежам. Оригинал сообщения можно найти ниже. Приведу лишь выжимку:
... нет необходимости обращаться к разным мастерам. Я изготовил шипорезку по Вашим чертежам за один день из алюминиевого листа толщиной 4 мм. 4 мм самый оптимальный вариант для изготовления самому. Использовал ручной фрезер, циркулярную пилу, напильник и эл.дрелль. Только к фанерной станине внизу ещё одну алюминиевую пластину закрепил.Так лучше крепить фрезеруемую деталь, прижимая к верхней и нижней пластине... Алюминий хорошо режется циркулярной пилой и ручным фрезером на малых оборотах. Фрезеровал фрезой 8 мм для металла...

От себя добавлю, что это отличный опыт самостоятельного изготовления шипорезки, спасибо за ваш опыт.