Применение соединения ласточкин хвост
Как правило, данный способ крепления используют, если есть необходимость в получении на выходе надёжно сцеплённых деталей или цельного изделия.
Вот наиболее часто встречающиеся сферы применения:
- Машиностроительное производство. Ласточкин хвост используют для соединения между собой элементов компрессорных устройств. Ещё его можно встретить в оборудовании для резки металла и в оптических приборах.
- Строительные работы. Этим методом стыкуют брус в процессе возведения деревянных коттеджей. Также его применяют в столярном деле при создании оконных и дверных блоков, арочных конструкций, перегородок и ниш.
- Мебельная промышленность. Подобную разновидность шипового соединения часто выбирают для крепления деталей каркаса, дверок, ящиков. Для большей надежности стыки дополнительно проклеивают.
При монтаже разнообразных деревянных контейнеров тоже зачастую используют ласточкин хвост.
Соединение «шип-паз»: шипорезное приспособление и фрезы для ручного фрезера
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.
Выполненное ручным фрезером соединение шип-паз
Для того чтобы ручным фрезером сделать шип на деревянном брусе, необходимо обеспечить несколько условий:
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).
Использование приспособлений позволят ускорить процесс изготовления фрезером столярных соединений
Типы соединений ласточкин хвост
Сегодня разработано множество разнообразных типов креплений. Для определения разновидности ласточкиного хвоста необходим взгляд сверху. Ниже будут разобраны возможные варианты.
- Грубое соединение отличает хорошая наглядность сцепляющих частей. В скрытом варианте корпус одной детали маскирует зубцы второй. Сквозной тип крепления предполагает обхват шипом всей ширины второго элемента. При выборе же одностороннего шипа убирают лишь часть, а вторую сторону не трогают.
- Ласточкин хвост может различаться не только по внешнему виду, но и по величине пазов и зубьев. Техническая документация содержит сведения о масштабе, объединяющем ключевые размеры отдельных сцепляющих деталей.
Для грубой разновидности используют масштаб 1 к 5. Он рекомендуется для мягких пород дерева и позволяет надёжно соединить даже крупногабаритные детали. Если применяются твёрдые сорта древесины, то лучше выбирать вариант 1 к 8. В этом случае стыки будут выглядеть более привлекательно.
Что нужно учитывать при проектировании соединения?
При проектировании ласточкиного хвоста учитывают ряд моментов, которые будут влиять как на его прочность, так и на внешний вид.
Интервал между шипами. Расстояние между шипами и их размер определяют прочность соединения.
При равных промежутках (соотношение 1:1) механическая прочность наиболее высокая. Но такую конфигурацию используют редко. Поскольку из-за большего количества элементов изготовление детали занимает соответствующее время. Вероятность допустить ошибки, которые станут причиной неплотной подгонки, также выше. Обычно используют соотношение 2:1 или 3:1. В этих случаях прочность соединения остается такой же высокой.
При сочленении широких деталей по краям делают дополнительные шипы с небольшими промежутками. Такое решение помогает эффективно бороться с короблением древесины.
Угол ласточкиного хвоста — это важный параметр, определяющий механические характеристики соединения. При слишком маленьком угле, замок не будет запираться и крепление превратиться в обычное шиповое соединение. Если угол слишком большой, при сборке зауженная часть «ласточкиного хвоста» может расколоться и шип отпадет.
Для древесины мягких пород угол «ласточкиного хвоста» делают более крутым, так как она в большей степени подвержена смятию и деформациям под воздействием нагрузок. Оптимальное соотношение 1:6. Для древесины твердых пород угол делают менее крутым — 1:8.
Принцип проектирования формы «ласточкиного хвоста» отображен на чертеже.
Алгоритм изготовления соединения
Ласточкин хвост довольно прост в создании, если заранее провести все необходимые подготовительные работы. Слесарный опыт также не будет лишним, ведь надо, чтобы изделие получилось крепким и красивым.
Сферы применения
Очень широко используются такие приспособления для бруса профилированной категории. Потому без них крайне тяжело обойтись в частном домостроении. Чаще всего подразумевается связка с чашкорезными станками ручного типа. Это наилучшим образом отвечает требованиям геометрии готовых изделий и основным характеристикам самих фрез. Без особых сложностей можно будет сделать соединения Т-образного вида между различающимися по толщине стенками.
Такое применение фрезы для изготовления пазов необходимо, в частности, когда врезают перегородки, а также при получении пристроек к главному сооружению. Пазы принято готовить в главных бревнах конструкции, а присоединяющиеся части – во второстепенных узлах. Это как раз тот случай, когда необходимо чашкорезное устройство. Фреза по дереву под паз оборудуется ножами из твердых сплавов.
С ее помощью (при условии дополнительного усовершенствования) можно получить режущую торцевую кромку.
Ножи закрепляют винтами внутри корпуса. Каждый из ножей имеет пару рабочих кромок. Сократить потребление энергии при резке удается благодаря двум варьирующимся углам по отношению к оси кручения. Соединения типа «ласточкин хвост» активно используют:
в строительной отрасли;
в мебельном производстве;
в некоторых агрегатах металлорежущего оборудования;
в отдельных оптических устройствах.
Инструменты
Чтобы сделать угловое соединение, следует подготовить:
- Доску;
- Брус;
- Столярный клей.
Если требуется состыковать наружные углы дома, то специалисты советуют приобрести ещё и герметик для дополнительной обработки зазоров.
Чтобы изготовить шипы и пазы, необходимы:
- Угольник;
- Нож;
- Набор стамесок;
- Верстак;
- Пила, подходящая под желаемый вид крепления;
- Молоток;
- Шлифовальная машинка.
Если в планах применение соединения на элементах крупного размера, к примеру, при возведении здания, то рекомендуется произвести ряд расчётов, выбрать подходящий тип, определиться с числом шипов, углом наклона и т. д.
Ход работ (пошагово)
Прежде, чем начинать, нужно поставить карандашом соответствующие пометки на все заготовки.
Порядок шагов при создании ласточкина хвоста:
- Разметить шипы, используя угольник. Части, которые надо будет убрать пилой, рекомендуется отметить цветом.
- Аккуратно выпилить шипы.
- Удалить отход. Можно воспользоваться лобзиком или же стамеской.
- Разметить ласточкины хвосты. Элемент с шипами рекомендуется расположить на заготовленном куске дерева так, чтобы его торцевая часть совпадала с линией заплечиков. Лишь затем можно приступить к нанесению разметки.
- Произвести распилочные работы. Убрать отходы, подрезать припуски и зачистить.
- Состыковать детали, чтобы проверить плотность подгонки. Если нужно, то убрать лишнее стамеской.
- Склеить соединяемые элементы между собой и зажать струбциной, предварительно подложив деревянные планки для того, чтобы нагрузка распределилась равномерно.
Более удобно делать ласточкин хвост, используя фрейзер ручного привода. Качество готового изделия в этом случае будет намного выше, да и времени на изготовление уйдёт порядком меньше.
Инструкция по работе с шаблоном ds5 (dw3)
Инструкция по изготовлению соединения открытый ласточкин хвост на шаблоне ds5 (dw3).
Изготовление рассмотрим с применением шаблона ds5. Изготовление данного соединения достаточно трудоемко, т.к. при работе необходимо использовать обе стороны шаблона, а для этого его придется снимать и переустанавливать.
Вначале рассмотрим сам шаблон и информацию, которая изображена на нем:
- Конусная сторона шаблона (нижние выступы на рисунке). На конусной стороне шаблона нужно работать прямой (цилиндрической) пазовой фрезой ф12мм и копировальной втулкой ф17мм. Надписи на шаблоне (нижняя часть рисунка, слева):
L=30 – шаг шаблона,
D=17 – диаметр копировальной втулки, которую необходимо применять с данным шаблоном,
f=12 – диаметр пазовой фрезы.
- Прямая часть шаблона (верхние выступы на рисунке). На этой стороне нужно работать конусной фрезой с параметрами как у фрезы с артикульным номером 9317от фирмы ЭНКОР. Параметры фрез, применяемых с ящичными шаблонами, представлены в таблице:
Надписи на шаблоне (справа вверху):
L=30 – шаг шаблона,
D=17 – диаметр копировальной втулки, которую необходимо применять с данным шаблоном,
f=9317 – артикульный номер фрезы из таблицы.
Рассмотрим вначале работу конусной фрезой арт.9317 на прямой стороне шаблона. Вот что должно получиться:
- Устанавливаем копировальную втулку ф17мм и фрезу в подошву фрезера:
В примере будем использовать максимально возможную толщину заготовки – 22мм. Эта толщина обусловлена параметрами фрезы:
Высота рабочей части фрезы арт.9317 – 22мм, толщина шаблона ds5 (как и любого другого) 4мм, следовательно, для получения шипа максимального размера необходимо выставить фрезу относительно подошвы фрезера на 26мм.
Откладываем настроенный фрезер в сторону.
2. Устанавливаем заготовку в приспособление.
Заготовку необходимо выставить выше плоскости приспособления минимум на 30мм, для того, чтобы не повредить фрезу о железное основание приспособления.
Зажимаем заготовку и вплотную подвигаем боковую опору. Ее также фиксируем.
3. Устанавливаем шаблон ds5. Он крепится к боковинам станины винтами М4х12(16) и гайками, которые есть в комплекте. Шаблон должен быть сдвинут относительно края заготовки на величину, кратную половине шага. Т.е. шаг шаблона 30мм, расстояние между риской, нанесенной на шаблон и краем заготовки должно быть кратно 15мм, в нашем случае – 45мм.
Берем подготовленный фрезер и делаем первый шип:
Далее, обкатывая втулкой шаблон, делаем остальные шипы:
Аналогично делаем другую сторону заготовки, получаем:
Не сбивая боковые настройки, делаем нужное количество заготовок.
Приступаем к конусной стороне шаблона и цилиндрической фрезе.
Вот что должно получиться:
Как можно заметить размеры шипов/пазов заготовок боковин ящика и передней/задней стенки немного отличаются. Это сделано для создания заведомо более плотного соединения.
1. Настраиваем фрезер и фрезу. Выставляем фрезу таким образом, чтобы она выступала за плоскость подошвы фрезера на 26мм. Втулку не меняем, она остается ф17мм.
2. Закрепляем заготовку аналогично п.2 при работе с прямой стороной шаблона и конусной фрезой.
Поворачиваем шаблон в горизонтальной плоскости на 180° и устанавливаем таким образом, чтобы линия, нанесенная поперек шипов шаблона, совпадала с краем заготовки.
Когда добились данного совпадения, необходимо сдвинуть шаблон влево/вправо, так, чтобы расстояние между линией, нанесенной на шаблон вдоль шипов, и краем заготовки было кратно шагу шаблона, в нашем случае 60мм.
Фиксируем шаблон, можно приступать к работе
Делаем следующие пазы и переворачивая заготовку, повторяем процедуру на всех стенках будущего ящика. Получаем:
Собираем ящик:
Пример №2
Пробуем заготовку толщиной 12мм. Краткий обзор. Остановимся только на выставлении вылета фрезы. Вот что получится, если оставить вылет фрезы 26мм.
Вылет фрезы должен быть равен толщине заготовки + 4мм (толщина шаблона). В нашем случае 12+4=16мм
Работаем на конусной стороне шаблона пазовой фрезой. Получаем:
Переставляем шаблон, работаем на прямой стороне шаблона конусной фрезой.
Собираем:
Шаблон dw3 является полностью идентичным шаблону ds5 (только длиннее).
При работе с шаблоном ds6 (dw4) стоит учесть, что копировальную втулку необходимо использовать ф19мм.
Натяг соединения регулируется сменными копировальными втулками, т.е. установив вместо втулки ф17мм, втулку ф16,9мм получим менее плотное соединение, а установив втулку ф17,1мм более плотное соединение.
При работе с фрезером не забывайте про технику безопасности.
Удачной работы с шаблонами. Если есть вопросы, пожелания, идеи по модернизации шаблонов или приспособлений, пишите на e-mail: [email protected]
Плюсы и минусы соединения ласточкин хвост
Плюсы
У данного способа стыковки при облицовке и теплоизоляции стен деревянного здания есть следующие плюсы:
- Меньшее количество отходов древесины;
- Значительное расширение внутреннего пространства дома;
- Ровность углов даёт возможность произвести обшивку стен сайдингом, вагонкой или ГКЛ;
- Максимальная среди всех типов соединений надёжность сцепления;
- Отсутствие необходимости применять метизные изделия;
- Низкая стоимость строительных работ.
Кроме того, ласточкин хвост служит отличной защитой от проникновения влаги в жилище. Также стоит отметить ещё ряд достоинств:
- Сохранение структуры древесины;
- Отсутствие естественной деформации материала;
- Возможность регулировки мощности крепления;
- Увеличение прочностных свойств изделия.
Минусы
Недостатков же у соединения всего два:
- Замкнутость углов отрицательно отражается на устойчивости к температурным перепадам, а значит, велика вероятность, что на поверхности дерева заведётся плесень. Выходом является прокладка гидроизоляции или обработка специальными составами.
- Изготовление крепления требует от мастера наличия навыков, что делает для новичка невозможным возведение дома своими руками.
Ласточкин хвост – практически самый эффективный способ крепления деревянных элементов между собой. Шипы и зубцы даже без клея нельзя отделить друг от друга. Кроме того, подобное соединение смотрится весьма декоративно.
Благодаря этим преимуществам данный метод стыковки применяют во многих областях, начиная со строительства и заканчивая машиностроением. Используют его и в прикладном творчестве.
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.
