Процес розмічання та виготовлення шипового з'єднання

Тема:

Технологія з’єднання деталей на виробництві - важлива операція, оскільки від способу з’єднання деталей у виріб залежить його якість і придатність до практичного використання за призначенням.

Пригадай...

• Які способи з’єднань дерев’яних деталей ти знаєш?

Як можна з'єднувати дерев'яні деталі

Основними видами з’єднань, що застосовуються під час виготовлення столярних виробів, є споювання, зрощування і з’єднання під кутом. З’єднання скріплюють переважно клеєм, а також нагелями, шпонками, металевими цвяхами, шурупами, болтами і накладками.

Споювання - це з’єднання, при якому крайки однієї дошки щільно підігнані та притиснуті до крайок іншої (рис. 61). Таке з’єднання використовують під час виготовлення кришок столів, табуреток, широких поличок тощо.

Споювання виконують старанним струганням крайок суміжних ділянок. Потім крайки змащують тоненьким шаром клею і щільно стискують струбцинами.

Найпростіший спосіб споювання - в стик (рис. 61, а)

Рис. 61. Споювання деталей: а - в стик; б - в чверть; в - у шпунт і гребінь

Споювання в чверть (рис. 61, б) виконують по крайках, що мають вигляд виступів квадратного перерізу зі стороною квадрата, яка дорівнює половині товщини заготовки. Щоб з’єднання окремих ділянок із лицьового боку було щільним, нижні виступи іноді роблять на 0,5 мм коротшими за верхні.

Споювання у шпунт і гребінь (рис. 61, в) виконують по виступу (гребеню) і западині (шпунту). Ширина й глибина шпунта і відповідних розмірів гребеня мають бути не більшими за 1/3 товщини ділянок.

Іноді виникає потреба з’єднати дві деталі по довжині. Таке з’єднання називають зрощуванням. На рис. 62 показано деякі способи зрощування деталей. Найпростішими з них є накладка впівдерева і косим зрізом (коса фуга). При з’єднанні накладкою косим зрізом кінці брусків відпилюють під косим кутом - близько 15°, а потім склеюють.

Рис. 62. З’єднання деталей зрощуванням: а - накладка; б - накладка впівдерева; в - накладка косим зрізом (коса фуга)

Найпоширенішим є кутове з’єднання одинарним шипом. Розглянемо докладніше виготовлення такого з’єднання.

З’єднання брусків під кутом. У шипових з’єднаннях (рис. 63) шип сполучається з вушком або гніздом. Гніздо або вушко повинні мати такі розміри, щоб шип входив у них щільно.

Найпоширеніший тип шипового з’єднання - кутовий простий на одинарний шип (рис. 63, а).

Міцність шипового з’єднання залежить від точності обробки деталей і особливо - від елементів з’єднання та правильності їх розмірів. Тому велике значення має розмітка шипового з’єднання.

Кутове з’єднання може бути серединним, тоді шип сполучається не з вушком, а з гніздом (рис. 63, б).

Для рамкових кутових з’єднань застосовують також круглі вставні шипи або шканти (рис. 63, в), які виготовляють із деревини твердих листяних порід. Ці з’єднання прості для виготовлення і мають досить високу міцність.

Рис. 63. Прості шипові з’єднання: а - шипове кутове; б - шипове серединне; в - серединне на круглий шип (шкант); 1 - щічка; 2 - заплечики; 3 - круглий шип (шкант); 4 - шип (плаский); 5 - вушко (пройма); 6 - гніздо; 7 - гніздо під шкант (круглий шип)

Як виконати шипове з'єднання двох деталей

Шипове з’єднання складається з двох основних частин - шипа та вушка, які сполучаються так, як показано на рис. 64.

Рис. 64. Шипове з’єднання: 1 - шип; 2 - вушко

Для виконання шипового з єднання послідовно здійснюють такі операції:

• розраховують з’єднання і розмічають його (олівцем, лінійкою, столярним кутником, рейсмусом);

• випилюють шип (ножівкою);

• видовбують вушко (долотом), зачищають (стамескою).

Довжина шипа і глибина вушка мають бути однакових розмірів і відповідати ширині з’єднуваних деталей - для нашого прикладу дорівнює 25 мм (рис. 65).

Щоб виготовити шип, ширину дошки ділять на три рівних частини - два заплечики і шип. Тобто ширина шипа дорівнює 1/3 ширини дошки. Отже, якщо ширина дошки 60 мм, то 1/3 від цієї ширини (тобто 60/3) дорівнюватиме 20 мм. Ширина шипа і заплечиків - по 20 мм (рис. 65).

Після розрахунку з’єднання маємо такі вихідні дані: довжина шипа і глибина вушка становлять 25 мм.

Рис. 65. Розмічання шипа

Отже, потрібно кутником відзначити цю відстань від крайки дошки, як це показано на рис. 65.

Ширина шипа і заплечиків становить по 20 мм. Це означає, що одну ніжку рейсмуса висувають на 20 мм, а другу - на 20 + товщина шипа: 20 + 20 = 40 мм. Після цього, притискаючи колодку рейсмуса до базової сторони деталі, проводять усі риски на заготовці. Вушка, шипи й гнізда розмічають одним налагодженням рейсмуса (рис. 66).

Випилюють шипи й вушка дрібнозубою ножівкою або лучковою пилкою. Для більш зручного пиляння пилкою з дрібними зубцями її з’єднують двома ручками і називають лучковою (рис. 67). її використовують для поздовжнього пиляння - рідше для виготовлення шипів і вушок.

При запилюванні шипа ножівка має пройти із зовнішнього боку заготовки, а при запилюванні вушка - із внутрішнього. Якщо випилювання виконане правильно, шип щільно входить у вушко, не розколюючи його.

Щоб прилягання заплечиків до деталі було щільним, їх відпилюють пилкою всередину з нахилом 1...2°.

Рис. 66. Прийоми розмічання шипового з’єднання рейсмусом

Рис 67. Лучкова пилка

Середину вушка видовбують долотом, а коли шип надто щільно входить у вушко, зачищають стамескою.

Долото (рис. 68) - це ручний інструмент для видовбування в деревині отворів, гнізд, пазів прямокутної форми тощо. Лезо долота має різну ширину - залежно від ширини вушка чи гнізда, яке видовбують. На ручці долота є металеве кільце, його призначення - стримувати удар молотка під час довбання, щоб не розколоти ручку. Робоча частина долота схожа на робочу частину леза рубанка - також має фаску і різальну крайку. Кут заточування долота 25°...40°.

Рис. 68. Долото: 1 - кільце; 2 - ручка; 3 - шийка; 4 - різець; 5 - фаска

Стамеска (рис. 69) - це ручний інструмент для зачищання поверхонь, пазів, гнізд, наскрізних отворів у дерев’яних деталях, зняття фасок тощо. Стамеска зазвичай має ширше лезо, ніж долото, а на її ручці відсутнє металеве кільце - цей інструмент не призначений для довбання деревини!

Кут заточування стамески 25°...30°.

Рис. 69. Стамеска: 1 - ручка; 2 - кільце; 3 - шийка; 4 - різець; 5 - фаска; 6 - різальна крайка

Затискні пристрої. Для фіксації заготовок під час столярної обробки використовують струбцини (рис. 70), гвинтовий прес та інші пристрої. Вони стануть у пригоді і для забезпечення щільнішого контакту при склеюванні.

Рис. 70. Струбцина столярна

• Перед тим як виконувати видовбування чи зачищання, надійно закріпи заготовку на верстаку.

• Користуйся тільки справним і добре заточеним інструментом для видовбування і зачищання.

• Перенось долото і стамеску тільки лезом донизу.

• Не залишай долото або стамеску на краю стола чи верстака: падаючи, інструмент може когось травмувати.

Як виготовити паз (вушко) для шипового з'єднання

Для довбання вушка коротку заготовку затискують у верстаку, а довгу довбають, сидячи на ній. Долото підбирають відповідно до ширини вушка. Тримають його лівою рукою і встановлюють на 0,5 мм від лінії розмітки. Спочатку долото ставлять вертикально, фаскою всередину гнізда, і б’ють по ручці зверху. Потім розташовують горизонтально і, б’ючи молотком, знімають шар деревини (рис. 71).

Після цього з’єднують деталі. Якщо шипове з’єднання виготовляють вручну, обов’язково будуть відхилення за розміром, які не дають змоги щільно з’єднати деталі. Відхилення усувають припасуванням шипа і вушка за допомогою рашпіля (рис. 72).

Для щільного прилягання заплечиків їх припасовують ножівкою. Для цього ножівку ставлять упритул до вушка і роблять пропил короткими рухами, не натискаючи на полотно, на глибину заплечика (рис. 73). Важливо, щоб полотно ножівки рухалось лише у площині, в якій розташовано заплечик, не відхиляючись у різні боки.

Рис. 71. Виготовлення вушка (гнізда)

Рис. 72. Припасування вушка (гнізда) рашпілем

Рис. 73. Припасування шипового з’єднання ножівкою

Рис. 74. Загальний вигляд готового шипового кутового з’єднання

Також варто стежити, щоб полотно ножівки заходило на глибину заплечика, бо інакше шип буде підрізуватись.

Який клей використовують для з'єднання деталей

У навчальних майстернях застосовують синтетичний клей лише на основі смоли ПВА. Клей ПВА випускають готовим до використання у баночках і тюбиках (рис. 75). Він доволі довго зберігає свої властивості, однак із часом може згущуватись, і тоді для його відновлення додають воду.

Рис. 75. Клей ПВА

До початку склеювання поверхні очищують від пилу і стружки. Клей наносять на поверхню пензликом чи щіткою рівномірним шаром. Потім деякий час витримують, не з’єднуючи деталі. Під час відкритої витримки деревина насичується кленовим розчином, з неї швидко випаровується волога, у результаті чого концентрація клейового розчину збільшується, а деревина менше зволожується. Після цього поверхні щільно стискають.

1. Які способи з’єднання дерев’яних деталей ти знав, про які нові дізнався?

2. Для чого використовують шипове з'єднання?

3. З яких основних елементів складається шипове з'єднання?

4. Із яких основних операцій складається процес виготовлення шипового з’єднання?

5. Як розраховують шипове з’єднання?

6. Які інструменти використовують для розмічання шипів?

7. Пилку з якими зубцями треба використовувати для запилювання шипів і вушок?

8. Яка відмінність між долотом і стамескою?

9. Назви прийоми безпечної праці при виконанні шипового з’єднання.

10. З’єднай два дерев’яних бруски так, щоб один був продовженням іншого. Відповідь оформи як схематичні замальовки (вкажи всі можливі варіанти).

Практична робота

ВИГОТОВЛЕННЯ КУТНИКА СТОЛЯРНОГО

Виконай розмічання та виготови вушко за технологічною карткою № 5 «Виготовлення кутника столярного».

Технологічна картка № 5

КУТНИК СТОЛЯРНИЙ

Фото виконаної практичної роботи додай в поле нижче