Соединение под углом (вязка)
Соединения под углом делают впритык, внакладку, на шипах под прямым углом и «на ус» (под углом 45 градусов). Шиповая вязка состоит из шипа и гнезда или проушины.
Гнездо или проушина должны иметь такие размеры, чтобы шип плотно входил в них.
Шип не должен быть очень утолщенным, иначе при вгонке его в гнездо или проушину брусок может расколоться.
От прочности соединения деталей зависит прочность изделий. Прочность соединения, в свою очередь, зависит от точности обработки деталей, в особенности элементов соединения, и их правильных размеров. Поэтому большое значение имеет правильная разметка.
Рис. 1. Приемы вязки
Разметочный инструмент должен быть в исправности и хорошо подготовлен к работе. При разметке рекомендуется пользоваться заостренным карандашом. Размечать остроганные детали нужно под линейку, под угольник и в размер.
Все риски на одной или двух противоположных сторонах детали следует проводить рейсмусом, прикладывая его колодку с лицевой стороны. Одинаковые детали рекомендуется размечать все вместе. Для этого их укладывают в ряд, выравнивают торцы и зажимают в верстаке или при помощи струбцинки с применением в местах сжатия прокладок, предохраняющих размечаемые детали от смятия.
При проведении рейсмусом всех рисок с лицевой стороны детали ширина гнезд и толщина шипов у всех одинаковых деталей будут размечены по одному размеру и на одном расстоянии от ребра детали.
Для разметки противоположной стороны детали ее переворачивают через торец.
Размечая вязку брусков, на внутренних кромках которых будет отобрана фаска или калевка, необходимо предусмотреть меньшую ширину шипа и меньшую его длину со стороны отборки. Проушину размечают соответственно размерам шипа. При разметке вязки брусков, на кромке которых должен быть выбран паз, ширину шипа и длину проушины или гнезда делают меньше на глубину паза. При выборке паза с обеих сторон бруска длина гнезда должна быть меньше на двойную глубину паза.
Рис. 2. Приемы вязки
Соединение шипами становится прочным только после склеивания. Чем больше площадь склеивания, тем прочнее получается соединение. Очень хорошо пользоваться для связки двойным шипом. Но не следует без крайней необходимости применять шипы с щечками, срезанными «на ус». Прочность соединения таким шипом по сравнению с соединением шипом, имеющим прямоугольные щечки, одинакового с ним размера, будет вдвое меньше, так как поверхность склеивания получается в два раза меньшей.
Рис. 3. Приемы вязки
Для получения прочных соединений, при которых одна деталь плотно входила бы в другую (например, в шиповых соединениях) или свободно перемещалась бы с зазором между соприкасающимися поверхностями, необходимо изготовить эти детали с заданной точностью в пределах определенного допуска.
Указываемый на чертеже размер называется номинальным.
Сделать деталь точно по номинальному размеру трудно и дорого, да и не всегда нужно. Поэтому стандартом предусматриваются допуски, то есть допускаемые отклонения от номинальных размеров при изготовлении деталей. Имеются сопряжения, для которых требуется большая точность, а есть и такие, для которых может быть допущена меньшая точность. Точность изготовления детали или ее части зависит также от заданной посадки, то есть от того, с каким зазором или натягом сопрягаются детали одна с другой.
При наличии зазора одна деталь свободно входит в дру гую, например вал в отверстие. При наличии натяга одна деталь (например, шип) несколько толще, чем сопрягаемая деталь (например, проушина).
Рис. 4. а,б — вязка в полупотайной шип,
в — косой открытый шип
В зависимости от класса точности и системы посадки для каждого номинального размера даются отклонения в большую и меньшую сторону. Чем выше класс точности, тем меньше дается величина отклонения, то есть допуска.
Для 1-го класса точности даются наименьшие допуски.
Класс точности обработки и посадки нужно выбирать с таким расчетом, чтобы не получить изделия низкого качества и вместе с тем не предъявлять чрезмерно больших требований при изготовлении, что может повысить стоимость обработки.
В зависимости от сопряжения выбирают посадку.
Прессовая посадка (с натягом) используется главным образом в бесклеевых соединениях.
Тугая посадка (с малым натягом) и в отдельных случаях с малым зазором применяется для сопряжений средних брусков дверных полотен с брусками обвязки, а также для сопряжений горбыльков с брусками обвязки оконных переплетов и др.
Напряженная посадка (с малым натягом или зазором)
используется для концевых соединении рамок одинарными шипами.
Плотная посадка (с наименьшим натягом или зазором) применяется для шпунтовых соединений досок полов и вагонной обшивки, для концевых соединений рамок различных конструкций при двойных шипах.
Скользящая посадка (с малым зазором) используется для соединения дверных филенок с брусками обвязки или для соединения в шпунт фанерного дна со стенками выдвижного ящика.
Ходовая посадка (с зазором) применяется в соединениях сидений стульев.
Легкоходовая посадка (с большим зазором) рекомендуется для соединений входных дверей с дверными коробками, оконных переплетов с оконными коробками, выдвижных ящиков.
Диаметр шкантов и толщина одинарных шипов должны быть равны 0,4 толщины детали. Округление расчетной толщины шипа или диаметра шканта в мм производится до ближайшего большего номинального размера: 6, 8, 10, 12, 16, 20 и 25 мм.
Дно проушины и заплечиков образуется под углом 90 градусов или под другим углом согласно чертежу.
Угловые соединения (вязки), в которых нельзя допускать открытого шипа, делают шипом впотемок и вполупотёмок. Для такого шипа следует выбрать не проушину, как в открытом шипе, а гнездо.
Шип впотемок делают не на всю ширину бруска, а немного подрезают так, чтобы образовались заплечики (потемки), перекрывающие гнездо. Шип вполупотемок делают в верхней части во всю ширину бруска, а в нижней части его подрезают на половину и немного больше. Шип впотемок может быть сквозным, проходящим через весь брусок, и глухим, скрытым в бруске. Вязка шипом впотемок и вполупотемок менее прочная, чем вязка открытым шипом. Полупотемочные шипы применяют при вязке ножек стола или табурета с царгами. Для большей прочности соединения применяют двойной или тройной шип, например в дверных полотнах и оконных переплетах. При необходимости полностью скрыть соединение применяют соединения в полный потай и соединение врезным гребнем.
Угловые соединения (концевые и серединные) могут выполняться с фасками и фальцами, которые указываются в рабочих чертежах.
Допускается подсечка заплечиков под углом 45 градусов.
Дно паза может быть плоским или другой формы, в зависимости от обрабатывающего инструмента.
Весьма прочное соединение дает сквозной шип с расклиниванием. Тавровая вязка щитов представляет собой серединное торцеобразное поперечное соединение. При тавровой вязке щитов кромка одного щита соединяется с серединой другого. Примыкаемой кромкой обычно является торец щита, и производится он преимущественно в паз и гребень.
Вязка ящичным шипом разделяется на сквозную, полупотайную и потайную, шип делают прямым типа «ласточкин хвост» или косым.
Вязку ящичным шипом применяют при изготовлении ящиков и других изделий. При этом способе делают на торце одной заготовки шипы, а на другой заготовке — проушины, в которые плотно входят шипы.
Перед соединением в шип доски или щиты должны быть чисто выстроганы и спилены до нужного размера. Торец нужно тщательно отторцевать под прямым углом.
Рис. 5. Угловые соединения брусков
При вязке в прямой шип на конце заготовки, на расстоянии, равном толщине присоединяемой доски, от торцовой кромки наносят линию и переводят ее рейсмусом на другие плоскости (стороны) заготовки. Ширину шипа обычно берут равной половине толщины доски, границы шипов намечают циркулем и угольником на обеих сторонах доски и на торце. После этого пилой делают пропилы и вырубают стамеской ненужную древесину. Вырубку ведут в два приема: сначала с одной стороны доски до половины ее толщины, затем с другой стороны.
Когда шипы сделаны, устанавливают доску с шипами на конце плоскости другой доски и карандашом или острым шилом очерчивают торцы шипов. По полученной разметке пропиливают и вырубают на другой доске проушины и затем соединяют обе доски.
В некоторых случаях требуется, чтобы с одной стороны соединения не было видно шипов. Для этого доски вяжут в полупотемочный или полупотайной шип.
Рис. 6. Профильная шиповая вязка:
а — угловая с подсечкой (угол обвязки дверного полотна),
б — угловая с подрезкой,
в — тавровая с подсечкой (оконный переплет),
г — тавровая с подрезкой
Доску, на которой не прорезаются сквозные шипы, делают не толще доски со сквозными проушинами.Она мало отличается от соединения прямым открытым шипом и никаких преимуществ перед ним не имеет. Большой прочностью это соединение не обладает, так как при значительном уклоне шипы могут откалываться и выкрашиваться. Это соединение применяется главным образом при изготовлении мелких столярных ящиков, шкатулок и т. п.
Рис. 7. Типы соединений:
а — разъемное на шипах с клином,
б — внакладку «ласточкиным хвостом»
Запиливание шипов на заготовках толще 15 мм чаще всего производят по одной. Заготовку закрепляют торцом вверх, внутренней стороной к себе.
Пилу устанавливают с отступом от левой кромки на ширину шипа и соответствующим разворотом пилы влево делают первый пропил. Расстояние от этого пропила до кромки, которая будет правой стороной крайнего шипа, делят пополам и измеряют его обязательно по переднему лицевому ребру (в противном случае шипы собьются вбок).
Второй такой же пропил делают точно в этом месте с тем же разворотом пилы влево. Каждую половину снова делят пополам, и в этих местах делают новые пропилы и с тем же разворотом пилы влево. Так продолжают до тех пор, пока не получат расстояние между пропилами, равное ширине шипа и проушины. Затем делают разворот пилы вправо и, начиная с крайнего правого шипа, делают остальные пропилы.
Запилив все шипы стамеской, вырубают между ними проушины. Подсекают проушины с двух сторон так же, как при сквозном долблении. Чтобы удобнее было вырубать и зачищать косые основания гнезд, сначала подсекают их с узкой, а потом с широкой стороны. Торцовые поверхности проушин должны находиться в одной плоскости, а боковые поверхности шипов — быть точно запилены.
Заготовки тоньше 15 мм можно допиливать по нескольку штук сразу, пачками.
Для формирования ящиков, коробок применяются также соединения в паз на вставную рейку с открытым торцом, в паз и гребень и на вставных шипах, плоских и круглых.
Когда необходимо в коробках полностью скрыть соединение и сделать прирезки «на ус», применяют шиповые соединения в полный потай, в паз на вставную рейку, на гребень или впритык «на ус» с подклейкой бобышкой.
Делая потайной (потемочный) шип «на ус», с торца соединяемых досок или щитов выбирают фальц на 0,5 толщины доски и шириной в 0,25. Получающиеся выступы обстрагивают по ерунку зензубелем с косой железкой «на ус» так, чтобы при соединении они могли плотно прилегать друг к другу.
Шипы размечают и выдалбливают как при изготовлении вязки в полупотайной шип.
При соединении впотай на виду не остается торцов, соединение получается очень красивым.
Однако оно требует особенно тщательного выполнения и не обладает высокой прочностью, поэтому применяется для изготовления мелких художественных изделий из древесины — шкатулок, ларцов и т.п. Все соединения на шипах делают клеевыми.
