Производят соединение всех деревянных элементов. Соединение деревянных деталей

Кроме обработки цельных кусков древесины, часто приходится соединять деревянные детали в узлы и конструкции. Соединения элементов деревянных конструкций называют посадками. Соединения в конструкциях деревянных деталей определяются пятью видами посадок: напряженная, плотная, скользящая, свободная и очень свободная посадка.

Узлы - это части конструкций в местах соединения деталей. Соединения деревянных конструкций подразделяются на виды: торцевые, боковые, угловые Т-образные, крестовидные, угловые L-образные и ящичные угловые соединения.

Столярные соединения имеют более 200 вариантов. Здесь рассмотрены только соединения, которыми пользуются на практике столяры и плотники.

Торцевое соединение (наращивание) - соединение деталей по длине, когда один элемент является продолжением другого. Такие соединения бывают гладкие, зубчатые с шипами. Дополнительно их закрепляют клеем, шурупами, накладками. Горизонтальные торцевые соединения выдерживают нагрузки на сжатие, растяжение и на изгиб (рис. 1 - 5). Пиломатериалы наращивают в длину, образуя на концах вертикальные и горизонтальные зубчатые соединения (клиновой замок) (рис. 6). Таким соединениям не нужно быть под давлением в течение всего процесса склеивания, так как здесь действуют значительные силы трения. Зубчатые соединения пиломатериалов, выполненные фрезерованием, отвечают первому классу точности.

Соединения деревянных конструкций должны быть изготовлены тщательно, в соответствии с тремя классами точности. Первый класс предназначен для измерительного инструмента высокого качества, второй класс - для изделий мебельного производства, а третий - для стройдеталей, сельскохозяйственного инвентаря и тары. Боковое соединение кромкой нескольких досок или реек называют сплачиванием (рис. 7). Такие соединения применяют в конструкциях полов, ворот, плотничных дверей и т. д. Дощатые, реечные щиты дополнительно укрепляют поперечинами и наконечниками. При обшивке потолков, стен верхние доски перекрывают нижние на 1/5 - 1/4 ширины. Наружные стены обшивают горизонтально уложенными досками внахлёст (рис. 7, ж). Верхняя доска перекрывает нижнюю на 1/5 - 1/4 ширины, что обеспечивает отвод атмосферных осадков. Соединение конца детали со средней частью другой образует Т-образное соединение деталей. Такие соединения имеют большое число вариантов, два из которых показаны на рис. 8. Эти соединения (вязки) применяют при сопряжении лаг перекрытий и перегородок с обвязкой дома. Соединение деталей под прямым или косым углом называют крестовидным соединением. Такое соединение имеет один или два паза (рис. 3.9). Крестообразные соединения применяют в конструкциях крыш и ферм.

Соединения двух деталей концами под прямым углом называют угловыми. Они имеют сквозные и несквозные шипы, открытые и впотёмок, вполупотёмок внакладку, вполдерева и т. п. (рис. 10). Угловые соединения (вязки) применяют в оконных неверных блоках, в соединениях парниковых рам и др.Шиповое соединение впотемок имеет длину шипа не менее половины ширины соединяемой детали, а глубина паза на 2 - 3 мм больше длины шипа. Это необходимо чтобы соединяемые детали легко сопрягались друг с другом, и в гнезде шипа после склеивания оставалось место для излишков клея. Для дверных рам применяют угловое шиповое соединение впотемок, а для увеличения размеров соединяемой поверхности- вполупотемок. Двойной или тройной шип повышает прочность углового соединения. Однако прочность соединения определяется качеством его выполнения. В мебельном производстве широко применяют разнообразные угловые ящичные соединения (рис. 11). Из них наиболее простое - открытое сквозное шиповое соединение. До изготовления такого соединения на одном конце доски шилом размечают по чертежу шипы. По разметке боковых частей шипа пилкой с мелкими зубьями делают пропил. Каждый второй пропил шипа выдалбливают стамеской. Для точности соединения сначала пропиливают и выдалбливают гнезда для шипов в одной детали. Ее накладывают на конец другой детали и размельчают. Затем пропиливают, выдалбливают и соединяют детали, зачищая соединение рубанком, как показано на рис. 11.

При соединении деталей на «ус» (под углом 45°) угловую вязку закрепляют стальными вставками, как показано на рис. 12. При этом следят, чтобы одна половина вставки или скрепа входила в одну деталь, а другая половина - в другую. Клиновидную стальную пластинку или кольцо помещают в выфрезерованные пазы соединяемых деталей.

Углы рам и ящиков соединяют прямым открытым сквозным шиповым соединением (рис. 3.13, а, б, в). При повышенных требованиях к качеству (с наружной стороны шипы не видны) угловую вязку выполняют косым соединением впотёмок, паз и гребень или косым соединением на рейку, как показано на рис. 13, г, д, е, ж и на рис. 14.

Коробчатую конструкцию с горизонтальными или вертикальными поперечными элементами (полки, перегородки) соединяют с помощью угловых Т-образных соединений, показанных на рис. 15.

В соединении элементов верхнего пояса деревянных ферм с нижним используют угловые врубки. При сопряжении элементов фермы под углом 45° или менее в нижнем элементе (затяжке) делают одну врубку (рис. 16,а), при угле более 45° - две врубки (рис. 16,6). В обоих случаях торцевой пропил (врубка) перпендикулярен направлению действующих сил.

Дополнительно узлы закрепляют болтом с шайбой и гайкой, реже скобами. Бревенчатые стены дома (сруба) из горизонтально уложенных бревен в углах соединяют врубкой «в лапу». Она может быть простой или с дополнительным шипом (лапа с приямком). Разметку врубки выполняют так: конец бревна обтесывают в квадрат, на длину стороны квадрата (вдоль бревна), чтобы после обработки получился куб. Стороны куба делят на 8 равных частей. Затем с одной стороны снизу и сверху удаляют 4/8 часть, а остальные стороны выполняют, как показано на рис. 17. Для ускорения разметки и точности изготовления врубок используют шаблоны.

Если повнимательнее присмотреться к массивной старинной мебели или дверям, то в глаза бросается красивая и равномерная текстура: изделие кажется вырезанным из одного большого куска дерева. Только при ближайшем рассмотрении можно выделить отдельные дощечки, которые и составляют общую поверхность.

Раньше мебель не изготавливали, как это делается сегодня, из толстых досок. Просто столяры были искуснее. Из множества тонких дощечек они могли сделать большую панель с идеально гладкой поверхностью. Хотя известно, что дерево живет своей довольной бурной жизнью, даже когда оно больше не соединено корнями с землей. Оно подвергается воздействию температуры и влажности, а также механическим, нагрузкам, в результате чего может неожиданно проявить свой «характер».

Техника соединения дощечек так, чтобы они долго оставались ровными и гладкими, называется соединением встык по длине.

Нужно внимательно рассмотреть каждую дощечку и сравнить ее текстуру с текстурой соседних деталей: древесные волокна каждой детали должны проходить в обратном направлении по сравнению с волокнами соседних дощечек. Так одна доска «запирает» другую.

Характер текстуры зависит от того, из какой части ствола вырезана доска — из средней или крайней. Доски можно разложить по-разному: в одном случае так, что поверхность будет казаться срезом одного ствола, в другом, перемешав доски, создать необычный узор.

Но в любом случае при подгонке доски должны располагаться друг против друга так, чтобы получался волнистый узор. Поэтому достичь эффекта «целого дерева» и при этом «запереть» дерево очень непросто. Ведь видны попеременно то лицевая (обращенная к сердцевине дерева), то изнаночная (обращенная к коре) сторона досок.

Чтобы доски по длине плотно прилегали друг к другу, края должны быть абсолютно прямыми. Нужно вертикально закрепить доску между двумя направляющими досками и обработать поверхность рубанком. Обрабатывайте древесину сразу, не откладывая, — при изменении влажности воздуха она может снова деформироваться.

По столешнице, собранной из досок, раньше судили о мастерстве столяра. Умение соединять доски встык по длине может пригодиться и сегодня. Мы покажем и расскажем, как это делается.

Маркирование и склеивание

Как правильно соединять доски по длине вставной планкой

Планка укрепляет соединение по всей длине, выполняя при этом две функции: она увеличивает вдвое площадь стыковочных участков, покрываемых клеем, так как проникает внутрь обеих досок, что придает соединению дополнительную прочность, а благодаря противоположному направлению волокон в планке по отношению к волокнам в основных деталях соединение более устойчиво к нагрузкам.

Использование фанеры

Для планки, которая должна быть очень тонкой, самый подходящий материал — фанера. Если, к примеру, вы возьмете планку из цельного дерева, то расположение волокон в планке и досках окажется параллельным. При этом будет достигнута высокая прочность соединения, но сама планка не выдержит нагрузки и сломается, если доски начнут прогибаться. Можно использовать планку с поперечным направлением волокон. Она хорошо выдерживает нагрузку при прогибании досок и придает большую прочность соединению, но такие планки ограничены по длине и крайне ненадежны при продольных нагрузках. Многослойная фанера компенсирует недостатки планок из цельного дерева, обеспечивая соединению прочность.

Альтернатива рейке — вставные шипы, которые располагают с посадкой на клей на расстоянии 10-20 см друг от друга. Сначала в одной доске высверливают отверстие для шипов, затем специальными маркерами помечают расположение шипов на другой доске.

Левая планка длиннее, средняя — толще, чем нужно, правая выполнена правильно. Она должна быть короче общей высоты пазов, чтобы осталось место для клея.

Глухое соединение с использованием планки из многослойной фанеры. Планка полностью скрыта, а доски в торцах сохраняют целостность.

Изготовление плотных соединений из дерева

Профессиональная разметка с помощью точных инструментов

Плотные соединения изделий из дерева начинаются с аккуратной и точной разметки. Это особенно важно, если вы изготавливаете соединения вручную и линии разметки служат ориентирами для инструментов. Точность механической обработки зависит от аккуратной настройки упоров, стопоров, вылета и наклона пильных дисков и фрез. Далее описаны шаги, которые помогут добиться великолепных результатов. Для этого не требуется уникальное оборудование, но следует выбирать инструменты, которые гарантируют аккуратность и эффективность. Кроме того, выработайте привычку соблюдать следующие правила при измерениях и разметке.

• Пользуйтесь точными инструментами. Например, старайтесь, если возможно, в большинстве случаев применять точную стальную линейку вместо рулетки с гибкой лентой. Хорошие инструменты стоят дороже, но они прослужат вам в течение всей жизни.
• Постоянство — залог успеха. На протяжении всей работы над проектом пользуйтесь одними и теми же измерительными инструментами, чтобы избежать небольших неточностей, влияющих на качество соединений. Например, отметки 300 мм на двух линейках могут не совпадать.
• Главное — результат, а не измерения. В большинстве случаев следует избегать измерений, когда можно использовать для разметки смежной детали уже готовую деталь с элементами соединения. Например, сделав шипы на передней стенке ящика, разметьте с их помощью «ласточкины хвосты» на заготовках боковых стенок.
• Применяйте правильные приемы разметки и правильные инструменты. С хорошими разметочными и измерительными инструментами проще добиться необходимой точности.

Острый нож оставляет тончайшую линию, обеспечивая высокую точность разметки. В некоторых случаях углубленная линия становится также стартовой позицией для стамески

Точная настройка станков для точной обработки деталей

Станки и электроинструменты обеспечат великолепные результаты только при условии их правильной настройки и регулировки. На этой странице показаны основные особенности настройки трех машин, главных для большинства мастерских: пильного и строгально-фуговального станков, а также фрезерного стола. Подготовив их к работе, помните следующие правила.

• Прежде всего, сделайте заготовки одинаковой толщины. Начинайте работу над любым проектом с обработки всех заготовок до одной и той же толщины. Любые различия в толщине затрудняют получение аккуратных соединений и вызывают необходимость в дополнительной подгонке шлифовке и циклевании.
• Разумный подход. Длинные доски неудобно обрабатывать, поэтому лучше сразу раскроить их на заготовки с небольшим припуском, с которыми проще управляться, добиваясь необходимой точности.
• Проверяйте размеры дважды. Реальная толщина плитных и листовых материалов, как правило, отличается от номинальной, поэтому для их измерения следует использовать штангенциркуль. Только после этого выпиливайте пазы, шпунты и фальцы соответствующей ширины.

Прежде чем что-то пилить, проверьте параллельность диска пазам в столе, настройте поперечный (угловой) упор на угол 90°, а затем установите продольный упор параллельно диску. При продольном пилении используйте прижимную гребенку, удерживающую заготовку плотно прижатой к продольному упору.

Выровняйте задний стол с высшей точкой траектории режущих кромок ножей, как показано на рисунке справа. Затем с помощью проверенного угольника убедитесь, что продольный упор установлен точно под прямым углом к заднему столу. Чтобы добиться отличного результата, при строгании всегда прижимайте заготовку к упору. Медленно подавайте доску на вращающуюся ножевую головку. Когда передний конец доски пройдет над ножами, сместите вперед место приложения прижимного усилия, чтобы доска прижималась к заднему столу. Для получения хорошего результата отрегулируйте задний стол и продольный упор.

Планируйте выполнение большей части фрезерных работ за несколько проходов, настроив упор на окончательную высоту или ширину для последнего прохода. Фиксируйте положение фрезера после каждого изменения вылета фрезы. При выборке пазов, шпунтов, фальцев и других элементов соединений используйте прижимы, подобные показанной здесь прижимной гребенке. Нетрудно сделать самому, для этого не потребуется много материала.

Окончательная подгонка гарантирует успех

Вне зависимости от того, сколько соединений требуется изготовить на станке, после каждого изменения настроек всегда делайте пробные проходы и образцы соединений, используя обрезки. Регулировку следует продолжать до достижения плотной сборки пробного соединения и только после этого приступить к обработке деталей проекта. Но несмотря на все ваши старания, порой можно обнаружить несовершенство в соединениях. Опилки на пильном столе или незаметное коробление ранее остроганной заготовки могут испортить работу и сделать сборку невозможной. Если деталь слишком толстая или широкая, не поддавайтесь искушению подогнать размер с помощью станков. Точную подгонку лучше доверить ручным инструментам.

• Маленький зензубель. С его помощью удается быстрее всего снять слой толщиной от 0,5 мм и более с широкого шипа или гребня. Зензубель с малым углом наклона железки особенно эффективен при работе поперек волокон. Выступающая сбоку режущая кромка позволяет обрабатывать внутренний угол вплотную к плечику шипа.
• Рашпиль или напильник. Плоский рашпиль, с крупной насечкой быстро удаляет материал, но оставляет более грубую поверхность, чем рубанок. Плоский напильник работает медленнее, но им хорошо выглаживать поверхность.
• Наждачная бумага. Если вам требуется снять совсем немного материала с шипа или другой широкой поверхности, наклейте кусок наждачной бумаги зернистостью 100 единиц на подходящий обрезок доски или пробковый брусок. Используйте самоклеящуюся наждачную бумагу или наклейте обычную с помощью аэрозольного клея или двухстороннего скотча. Такой способ позволяет обработать только одну плоскость, не затронув смежные, как это бывает, если просто обернуть брусок наждачной бумагой.
• Стамеска. Различной ширины клинки позволят удалить материал из любых труднодоступных мест. При зачистке плоской поверхности держите стамеску фаской вверх, прижимая ее плоскую переднюю грань к древесине.

Применяя рашпиль, стамеску или любой другой инструмент для удаления материала, не спешите и регулярно проверяйте результат, соединяя детали.

Тщательно планируйте последовательность сборки

Вы аккуратно выпилили все детали, добились плотности во всех соединениях и теперь готовы заняться сборкой. Но прежде чем открыть флакон с клеем, обязательно проведите пробную сухую сборку (без клея). Собирая изделие, определите, в каком порядке лучше соединять детали, сколько струбцин потребуется для плотного сжатия всех соединений и как лучше разместить струбцины, чтобы не было перекосов.

Сборку больших и сложных проектов лучше разделить на несколько простых этапов, вместо того чтобы суетиться, пытаясь склеить все детали за один раз. Например, делая шкафчик с филенчатыми боковинами, сначала соберите рамы с филенками, а затем приступайте к основной сборке. Такой подход дает вам больше времени для проверки всех соединений и требует меньше струбцин. Другой способ выиграть время — использовать клей с увеличенным временем схватывания. Например, обычный желтый клей Titebond заставляет провести всю сборку за 15 минут, а разновидность Titebond Extend позволяет выравнивать склейку в течение 25 минут.

При установке струбцин убедитесь, что их давление приходится на середину соединения. Неправильно установленная струбцина может деформировать детали так, что между ними образуется зазор. Иногда, несмотря на все старания, соединения не получаются аккуратными. Случайно соскользнувший инструмент, невнимательность или незамеченные опилки около упора приводят к тому, что соединение оказывается неплотным или в нем появляется заметный зазор.

Собирайте шкафчик поэтапно, склеив сначала небольшие боковые филенчатые рамы. Тогда вы сможете уделить больше внимания каждому соединению. Затем приступайте к сборке корпуса

Как можно спасти кажущуюся испорченной работу?

Зазор можно замазать смесью быстросхватывающегося эпоксидного клея с пылью от шлифовки такой же древесины (смесь должна иметь консистенцию густой пасты). Лучше использовать именно эпоксидный клей вместо ПВА, так как шпаклевка неминуемо размазывается по прилегающим к соединению поверхностям и эпоксидный клей застывает, не впитываясь в древесину. Излишки такого состава нетрудно удалить шлифовкой, чтобы не возникли проблемы при нанесении отделки. Применяйте такой метод заполнения, когда на первое место выходит внешний вид соединения, а не его прочность.

Если при пробной сборке шип болтается в гнезде, такое соединение не будет прочным. Заполнение зазоров клеем не принесет пользы, поэтому не поленитесь усилить слишком тонкую часть с помощью древесины. Выпилите две накладки, чтобы шип стал чуть толще, чем требуется, и приклейте их с обеих сторон. После просушки снова подгоните шип к размерам гнезда.

Превратите недостаток в достоинство

Иногда лучше не скрывать следы ремонта, а сделать их видимыми. В слишком узком ясеневом шипе, сделали два пропила и вставили в них тонкие клинья из вишни, которые плотно прижали узкие щечки шипа к краям гнезда. В других случаях, например, при соединении потайным шипом, небольшие фаски или закругления вдоль ребер плечиков сделают неплотный стык менее заметным.

Замените деталь

Это может произойти с каждым из нас. Некоторые ошибки не имеет смысла исправлять по двум причинам: (1) если независимо от вашего мастерства и старания неприглядный дефект останется заметным или (2) если быстрее и проще сделать новую деталь взамен испорченной.

Надежность и эстетика сложных конструкций из дерева во многом зависит от правильного выбора способа соединения ее составных частей. Особенно это актуально для каркасных изделий, несущих конструкций, где параметры безопасности выходят на передний план.

Качественное соединение деревянных деталей – залог долговечности, основа привлекательного вида изделия, показатель мастерства и профессионализма плотника и столяра.

Выбор вида соединения

Вообще, видов соединений деревянных заготовок существует огромное количество, поэтому рассказать можно только о некоторых из них, наиболее распространенных.

Одним из самых простых способов нарастить деревянную деталь (брус, бревно, доску), увеличить ее ширину является торцевое соединение. Существует несколько вариантов его реализации. Часто применяют простой и функциональный метод в половину толщины (вполдерева). В зависимости от предполагаемой нагрузки на деталь срез может быть ровным или косым. В отдельных случаях стык укрепляют с помощью фигурных вырезов – замков. Данный тип соединения препятствует растяжению, скручиванию, изгибу. Так сращивают брус между собой с целью удлинения.

Создание объемных рам или деревянных каркасов требует надежных соединений под различными углами. В этом случае рационально использовать соединение типа шип-паз или шип-проушина. Узлы в месте стыка деталей выдерживают нагрузку смещения, изгиба и сжатия. Если конструкции необходима высокая стойкость на разрыв, вырезы делают трапециевидной формы.

Дополнительные связи каркасных изделий, придающие жесткость конструкции, реализуют с помощью Т-образных или крестообразных соединений. Основная нагрузка на стыках – сжатие, смещение и разрыв. В особых случаях конструкцию дополнительно усиливают металлическими уголками, шурупами или гвоздями.

Для соединения досок между собой в коробчатые конструкции под прямым углом удобно использовать специальный ящичный паз. Как понятно из названия, данный способ часто применяют для создания объемных конструкций, в том числе ящиков для мебели. Качественно изготовленный ящичный стык выглядит монолитно, имеет привлекательный вид и выдерживает внушительные нагрузки. При создании деревянной мебели часто используют соединение на шкантах, нагелях и домино (когда паз имеет продолговатую форму, в отличие от круглого шканта).

Шиповое соединение (шип-паз)

Самым простым и одним из самых надежных является соединение шип-паз. Оно широко применяется в столярном деле. Подобным способом собирают в единое целое деревянные детали оконных рам, изготавливают самые различные детали корпусной мебели, листы фанеры. Суть данного способа состоит в том, что на торце одной соединяемой детали делают шип, который вставляется в паз другой детали и фиксируется в нем.

Для работы удобно использовать специальный ламельный фрезер, за неимением такового можно обойтись простым ручным инструментом. Понадобится:

• ручная обушковая пила с мелким зубом;
• электрическая или ручная дрель;
• несколько стамесок разной ширины;
• наждачная бумага;
• измерительный инструмент, угольник и карандаш.

Сначала размечают заготовки. Параметры шипа и паза зависят от параметров деревянных деталей и конфигурации изделия, тем не менее стоит учитывать несколько общих рекомендаций.

Важно! Толщина шипа должна составлять примерно треть толщины детали, ширина – 70-80% ширины, длина должна равняться толщине соединяемой заготовки.

Параметры паза также должны соответствовать этим критериям. В любом случае важно следить за тем, чтобы размеры шипа и паза совпадали. Детали должны соединяться легко, без нажима, но не выпадать под собственным весом. Не должно быть люфтов, щелей и перекоса.

Первым вырезают паз, такая последовательность вызвана тем, что шип гораздо проще подгонять под паз, чем наоборот. С помощью пилы делают пропилы, лишнюю древесину удаляют с помощью дрели, дно паза и стенки выравнивают стамесками.

В большинстве случаев для фиксации деталей достаточно одного лишь столярного клея, обеспечить максимум прочности помогут шурупы или гвозди.

Соединение вполдерева

Достаточно часто в столярном деле используют различные варианты стыков вполдерева (простой или прямой замок). Данный тип сборки деревянных конструкций характеризуется простотой изготовления и высокой надежностью. Различают следующие его разновидности:

• поперечное соединение;
• вполдерева – ласточкин хвост;
• угловое соединение;
• на ус;
• сращивание вполдерева.

Первые два способа применяют для соединения деталей, перекрещивающихся под прямым углом. Особенно популярен ласточкин хвост, в котором форма выреза представляет собой трапецию и боковые стороны идут не под прямым углом. Паз замка слегка расширяется от торца, обеспечивая более надежную фиксацию. Надо отметить, что шиповое соединение тоже может называться ласточкин хвост, если шипы вырезаны в виде трапеций.

Второй и третий способы формируют законченный угол. Сращивание применяют в случае необходимости увеличить длину заготовки.

Как сделать поперечное соединение

Одним из самых простых является поперечное соединение. Оно отличается простотой изготовления, овладеть его премудростями может даже начинающий плотник. Работа выполняется в следующем порядке:

• делается разметка. Соединяемые детали накладывают друг на друга. С помощью линейки прочерчивают линию среза. Рейсмусом наносят разметку по толщине;
• первая деталь зажимается в тиски. Ручной пилой, аккуратно, по линиям делается распил до пометки, оставленной рейсмусом. Заготовка поворачивается. Делается второй пропил;
• заготовку вынимают из тисков. С помощью острой стамески и деревянного молотка-киянки удаляют часть древесины между пропилами;
• обрабатывают вторую деталь;
• плоскости выравнивают с помощью наждачной бумаги или абразивного бруска.

Теперь можно стыковать деревянные заготовки. Соединение должно быть плотным, без люфтов и зазоров. Если изделие будет неразъемным, стыки промазывают столярным клеем, конструкция дополнительно усиливается шурупами.

Формирование углов на ус

Одним из лучших способов создания углов различных объемных изделий является стык на ус. Он позволяет создать монолитную конструкцию, скрыть волокна торца, тем самым обеспечить привлекательный вид. Этот способ подходит для самых разнообразных изделий, но чаще всего применяется для изготовления рамок и деталей корпусной мебели.

Для создания соединения в каждой из деревянных деталей делают пропилы под углом, равным половине угла, под которым встречаются заготовки. Чаще всего этот угол прямой, следовательно, запилы выполняют под 45 градусов, тем не менее угол может варьироваться в широких пределах. Работы выполняют по следующему алгоритму.

Вначале размечают детали. Важно не забывать, что разметка выполняется по длинной стороне, в противном случае можно не угадать с размерами.

На кромках, которые будут соединены, проводят линию под требуемым углом. Комбинированным угольником разметку переносят на каждую сторону заготовки. Затем выполняют распил, для которого лучше использовать электрическую торцовую пилу, но можно работать и ручным инструментом. Работая ножовкой, важно контролировать угол среза, нелишним будет воспользоваться бруском в качестве направляющей.

Готовые детали прикладывают друг к другу, проверяя точность подгонки. Неровности придется сгладить ручным рубанком, довести угол с помощью шлифовальной шкурки. На обе поверхности наносится столярный клей, и с помощью струбцин изделие фиксируется. Дополнительной прочности можно добиться с помощью гвоздиков. Работая молотком, важно контролировать силу удара, чтобы заготовки не сдвинулись.

Особо ответственные соединения усиливают с помощью брусков, которые вклеивают во внутренний угол. Стык, который не будет виден, можно дополнительно укрепить металлическим угольником.

В результате качественно выполненной работы получится идеальный шов. Если же образовалась небольшая щель, то ее можно скрыть, расправив прилегающие волокна древесины с помощью гладкой цилиндрической поверхности. Для этого подойдет стержень обычной отвертки.

Шип в проушину

Угловые и тавровые (пример: Т-образное соединение оконной рамы) пересечения удобно выполнять методом шип-гребень в проушину. В данном случае проушину делают в торце вертикальной детали, пропилы под шип – в горизонтальной ее составляющей.

Работа начинается с разметки проушины. Толщина заготовки делится на три. Тонкой ножовкой делают пропилы на глубину, равную ширине другой заготовки. С помощью стамесок удаляют лишнюю древесину, стенки проушины выравнивают наждачной бумагой.

Размечают вторую заготовку. Ширина шипа должна быть равна ширине первой заготовки, толщина равняться толщине шипа. Пропилы выполняют ручной ножовкой, тщательно контролируют глубину и угол наклона. Лишнее снимают стамеской.

Окончательную доводку по толщине выполняют с помощью наждачной бумаги. Детали должны соединяться с легким усилием и не распадаться под собственным весом.

Шип в гнездо

Более сложным соединением является способ шип в гнездо. Оно требует большего мастерства, но отличается гораздо более высокой надежностью и долговечностью. Сфера использования та же, что и в предыдущем случае, а именно – Т-образные стыки. Отличие данного метода заключается в том, что шип делается в торце вертикальной детали, в теле горизонтальной выпиливается гнездо.

Это одно из самых распространенных мебельных соединений. Различают соединение со сквозным шипом и с глухим. Отличие состоит в том, что в первом случае вырезается сквозное гнездо, во втором прорезь делается на определенную глубину.

Особенности японского столярного соединения

Небывалых высот столярного искусства достигли японские мастера. Используя традиционные техники, комбинируя различные типы соединений, они создают точные и надежные стыки без применения гвоздей и прочего крепежа. Стыковка различных деревянных деталей выполняется исключительно благодаря силе трения.

В основе надежности данных соединений лежит точный срез. Идеально подогнанные линии замков на обеих сопрягаемых деталях позволяют создать соединение с безукоризненной точностью. Сложные конфигурации замков требуют большого опыта, знаний и умения владеть инструментом, но при желании всему этому можно научиться.

Сплачивание досок

Качественная древесина стоит дорого, купить хорошую доску с необходимыми параметрами не всегда возможно, да не всегда и нужно. Чтобы сделать, к примеру, столешницу, вовсе необязательно искать доску шириной в стол, обладая навыками столярного дела, можно создать идеальное деревянное полотно с необходимыми параметрами.

Вариантов сплачивания много. Широко распространена доска с шипом и пазом, так называемая вагонка. Она позволяет создавать ровные деревянные поверхности большой площади. Часто используется упрощенный ее вариант – доска со стыком в четверть.

Сплачивание на гладкую фугу (встык)

Самый простой способ, не требующий дополнительных элементов. Боковые грани досок фугуют, лучше делать это попарно, зажимая обе соседние доски в тиски и одновременно обрабатывая их. Такая обработка создаст точную поверхность, на которой неровности одной доски будут компенсироваться неровностями другой. Обе доски промазывают клеем и фиксируют до полного его застывания.

Сплачивание несущих элементов

Удлинить (нарастить) доску, являющуюся частью несущей конструкции можно несколькими способами. Самый простой и самый надежный – соединение вполдерева с последующей накладкой на место соединения усиливающих планок. Некритичные участки можно усилить с помощью фанеры.

Этот же способ используют и для сочленения досок под различными углами. Точно выполненные разрезы сочленяемых деталей позволяют обойтись и без усиливающих накладок, достаточно закрепить доски в месте стыка шурупами.

Рубка без остатка означает, что уложенные бревна сформируют ровный угол, их концы не будут выступать за пределы строения, отдельная его разновидность – теплый угол. Рубка с остатком, в свою очередь, означает, что по углам здания сформируется переплетение из выступающих торцов. Второй способ более затратный в плане количества материала, но здание лучше сохраняет тепло и более устойчиво.

Существуют различные способы соединения деталей из дерева, умение определить оптимальный для того или иного вида работ позволит значительно разнообразить ассортимент изделий, которые может изготовить мастер. Правильно выбранный способ обеспечит привлекательный внешний вид изделию и гарантирует надежность объемной конструкции.

Столярно-строительные и мебельные изделия состоят из различных деталей, соединенных между собой тем или иным способом и большей частью неподвижно. В некоторых частях разборной и складной мебели применяются и разъемные соединения.

Деталь - брусок, доска (делянка), щиток - как первичный элемент изделия может быть изготовлена из одного куска древесины, из двух или нескольких кусков, предварительно склеенных между собой, а также может быть фанерованной.

Соединение двух или нескольких деталей образует узел - щит, рамку, коробку, представляющие собой конструктивные элементы изделия. Из соединенных между собой деталей и узлов получают простое столярное изделие или обособленную его часть - комбинат, агрегат.

Детали соединяют между собой путем столярной вязки, клея или металлических скреп.

Согласно ГОСТу 9330-60 "Детали деревянные. Основные соединения", различают следующие группы соединений:

• по длине - деталей, примыкающих друг к другу торцами; это соединение осуществляется путем сращивания или наращивания деталей;
• по кромкам (сплачивание) - двух и более элементов для получения широкой детали;
• угловые концевые - деталей, сходящихся под тем или иным углом, для образования большинства конструктивных элементов строительных и мебельных изделий;
• угловые срединные - соединение элементов, из которых один либо примыкает своим концом к середине другого (примыкания), либо пересекает его под тем или иным углом (пересечения) для образования в основном щитов;
• ящичные угловые (ящичные вязки) - широких элементов; такие соединения применяются при сборке ящиков, коробок и т. п. Они могут быть концевыми и срединными (примыкания).

Из сопряженных элементов образуется простейшее изделие или часть сложного изделия (агрегат), в зависимости от назначения которого выбирается и способ соединения элементов.

Сращивание и наращивание. Вследствие сравнительно небольшой длины столярных деталей, не превышающей обычной длины используемых досок и брусков, сращивание и наращивание в столярных работах применяется в основном лишь при изготовлении столярно-строительных изделий (поручни, карнизы, плинтусы и т. п.), а также при замене негодных частей деталей новыми.

Сращивание и наращивание выполняется:

1. впритык , когда элементы соединяются друг с другом торцами плоско обрезанными под прямым или косым углом;
2. накладкой вполдерева (рис. 181, а);
3. шипами круглыми , плоскими и косыми типа "ласточкин хвост" (рис. 181, б);
4. клиновидным замком (рис. 181. в).

Сплачивание применяют главным образом для соединения узких элементов с целью получения детали большей ширины; значительно реже сплачивание служит для увеличения толщины. Лицевые стороны изделия фанеруют - оклеивают древесиной ценных пород. При сплачивании применяются следующие способы соединения элементов:

1. В гладкую фугу на клею (рис. 182, а), заключающееся в том, что детали плотно прифуговывают кромками одну к другой и затем склеивают. После этого детали помещают в специальные приспособления (верстаки, сжимы, прессы), сжимают при помощи винтов, клиньев и т. п. и оставляют в сжатом положении до высыхания клея. При сжатии излишний клей выдавливается по линии соединения.
2. На шипах и шкантах (рис. 182, б, в), когда в кромках плотно прифугованных деталей вырубают гнезда или высверливают отверстия. в которые вставляют прямоугольные шипы или круглые шканты. Толщина шипов не должна превышать 1 / 3 толщины соединяемых деталей.
3. В четверть (рис. 182, г), когда в кромках соединяемых деталей выбирают до половины их толщины и такой же ширины продольные выемки - четверти.
4. В шпунт (рис. 182, д), при котором в кромке одной детали выбирают посредине паз - шпунт в 1 / 3 толщины, а в кромке другой отбирают гребень, соответствующий пазу. Гребень и паз могут быть прямоугольной или трапециевидной формы ("ласточкин хвост").
5. На рейку (рис. 182, е), отличающееся от соединения в шпунт тем, что в кромках соединяемых деталей выбирают пазы, в которые выявляют рейку.
6. На шпонках (рис. 182, ж), состоящее в том, что в соединяемых деталях выбирают суживающиеся кверху и по длине трапециевидные пазы глубиной в 1 / 3 толщины доски. В пазы заколачивают бруски-шпонки со скошенной кромкой соответственно профилю выбранного паза. Помимо сплачивания элементов, такое соединение служит также средством предохранения щитов от коробления.
7. В наконечник (рис. 182, з, и), заключающееся в том, что на торцовую кромку щита, обработанную в виде шпунта-гребня треугольного, прямоугольного или иного профиля, наклеивают брусок. Это соединение применяют для предохранения щитов от коробления и укрытия торца, плохо поддающегося чистовой обработке и отделке.

Сплачивание в гладкую фугу на клею может быть выполнено как с параллельными, так и с непараллельными кромками соединяемых досок. Последнее соединение по затрате материала более экономично, так как используются доски с кромками, опиленными по сбегу дерева, но оно менее красиво и труднее поддается выполнению.

Сплачивание на шипах и шкантах обычно выполняют без склеивания, главным образом для соединения лежащих одна на другой деталей или частей изделия с целью предупреждения их смещения. Выполнение этого вида сплачивания, в особенности на шипах, представляет некоторые трудности.

Сплачивание в четверть, в шпунт и на рейку на клею прочнее, сплачивания в гладкую фугу, так как дает большую площадь склеивания. Сплачивание на рейку выгоднее, чем в четверть или в шпунт, потому что древесина не расходуется на образование четверти или гребня, а сама рейка обычно вырабатывается из отходов.

Наилучший и наиболее прочный вид сплачивания-соединение трапециевидным шпунтом ("сшивание"). Выполнение такого соединения ручным инструментом крайне сложно и редко применяется. Для этой цели в настоящее время используются специальные сшивательные станки, получающие широкое применение при производстве мебели и тары. Соединение трапециевидным шпунтом может быть выполнено при непараллельности кромок как в продольном, так и в поперечном направлении, что позволяет полностью использовать необрезные доски со сбегом, дающие значительный отход при других способах сплачивания. Доски располагаются поочередно в разные стороны сердцевинной стороной и комлевым концом, что предупреждает коробление щита в целом.

Угловые соединения. Соединение деталей под углом, т. е. вязка углов, наиболее часто встречающийся вид соединения в столярном деле. Формы этих соединений весьма разнообразны; их можно подразделить на две основные группы: рамочные и ящичные.

Существуют следующие способы угловых соединений:

1. Внакладку (рис. 183, а), являющееся наиболее простым, но вместе с тем наименее прочным из всех угловых соединений. В торце каждой соединяемой детали выбирают древесину до половины ее толщины.
2. Прямым рамочным шипом (рис. 183, б, в, г), представляющее собой основной вид углового соединения различных деталей в столярном производстве. Шип - часть бруска или детали входит в гнездо , выбранное в другом бруске или детали. Шиш обычно получают при обработке торца бруска. Сообразуясь с требуемой прочностью соединения, которая зависит от общей площади склеиваемых поверхностей, рамочный шип делают одиночным, двойным или тройным. Гнездо, в которое вставляется шип, бывает открытым с одной стороны (глухое гнездо) и с двух сторон (сквозное гнездо). Отверстие, открытое с трех сторон, называется проушиной или проушкой . Гнездо бывает в срединной части бруска, а проушина - на его конце. Сквозное гнездо обычно делают в тех случаях, когда изделие окрашивается непрозрачной краской, глухое же тогда, когда внешняя лицевая сторона должна быть чистой. Если нежелательно иметь открытым торцовый конец шипа, то вместо проушины делают глухое гнездо с потемком, т. е. с суженным шипом. Это скрывает дефекты при выделке гнезда и увеличивает прочность углового соединения, так как шип оказывается зажатым с четырех, а не с двух сторон, как в проушине.
3. Косым шипом "ласточкин хвост" (рис. 183, д) - соединение более прочное, чем прямым шипом. Шип и проушину запиливают не параллельно кромкам брусков; основание шипа делают равным 1 / 3, а конец - 3 / 5 толщины бруска.
4. На шкантах (рис. 183, е), называемое иногда вязкой на круглых вставных шкантах или дюбелях. Это соединение менее прочно, чем шиповое; вместе с тем оно более экономично, так как не требует припуска на шип.
5. На ус (рис. 183, ж, з, и), когда концы брусков срезают под косым углом. На ус могут быть соединены бруски как одинаковой, так и разной ширины и сходящиеся под любым углом. Для увеличения прочности соединения его делают вполдерева с прорезным или глухим шипом (на ус с шипом впотай), а иногда со вставным открытым или потайным шипом.

Прирезку углового соединения в брусках, имеющих фигурно обработанные кромки (калёвки), выполняют двумя способами: обрабатывают шиповое соединение прямоугольной формы с подрезкой фигурной части на ус или выполняют шиповое соединение соответственно профилю соединяемых брусков. Первый способ, являющийся более простым (но дающий менее прочное соединение), применим при ручной обработке, второй применяют при машинной обработке деталей, обеспечивающей необходимую точность выполнения.

Узловые соединения в изделиях, окрашиваемых непрозрачной краской, укрепляют деревянными гвоздями (нагелями), вбиваемыми в просверленные отверстия.

Соединения примыкания (рис. 184) являются разновидностью угловых соединений: конец одного бруска примыкает к средней части другого. Их выполняют внакладку (вполдерева), прямым и косым шипом сквозным или полупотайным. Иногда примыкания выполняют на вставных круглых шипах (шкантах).

Рис. 185. Ящичные угловые соединения: а - прямым открытым шипом; б - косым открытым шипом; в - открытым шипом "ласточкин хвост"; г - в шпунт на вставной рейке; д - в шпунт с открытым и закрытым торцом; е - на вставных плоском и круглом шипах; ж - шипом "ласточкин хвост" впотай; з - шипом "ласточкин хвост" впотай; и - на ус с вставной рейкой; к - на ус с гребнем; л - с подклейной бобышкой

Ящичные угловые соединения (рис. 185) досок или щитков широко применяются в столярно-мебельном деле. Они выполняются прямыми и косыми шипами вида "ласточкин хвост" или "сковородень". Число шипов зависит от ширины и толщины соединяемых деталей или щитков. Шипы имеются на концах обеих соединяемых деталей, причем щиток - деталь с проушиной на краю кромки - имеет на один шип больше, чем соответствующая ему смежная деталь.

Ящичные соединения могут быть сквозными, глухими, вполупотай и глухими на чистый ус. Сквозные соединения применяются для деталей, расположенных внутри изделия, также и на лицевых его сторонах, если покрывают их фанерой или непрозрачной краской. Детали, открытые только с одной стороны, соединяют вполупотай, а открытые со всех сторон - впотай. Ящичные угловые соединения выполняют и на вставных шипах, однако такие соединения наименее прочны.

Ящичные соединения примыкания (рис. 186) выполняют прямыми сквозными шипами и пазами с гребнем: треугольным, прямоугольным, трапециевидным (внаград). Пазовые соединения применяют в случаях, когда на внешней стороне нежелательно иметь выступающие торцы.

Соединение на клею. В столярно-мебельном производстве клеевые соединения применяются сравнительно широко. Соединение только посредством клея является достаточно прочным при условии надлежащей подгонки ч правильном склеивании деталей.

Этот способ применяется не только при соединений деталей в щит на гладкую фугу, но и для приготовления переклейных щитов (склейки щитов на пласть) и наклейки фанеры на рамку, фанерования и облицовки (наклейки фанеры и дощечек разных пород) для получения из тонких брусков и дощечек толстой детали (подставки, ножки и т. п.), а также и для приклейки мелких брусков к готовым изделиям (калёвок, плинтусов, карнизов, штапиков и т. п.).

Фанерование. Оклейка простой древесины тонкими дощечками (облицовка) и фанерование - оклейка листами (фанерой) более ценной древесины представляет особый вид клеевого соединения для улучшения внешнего вида изделия и повышения его прочности.

В зависимости от способа получения различают фанеру пиленую, строганую (ножевую) и лущеную.

Детали фанеруют с одной или € двух сторон; двухстороннее фанерование значительно повышает прочность изделия. Фанеру наклеивают в один или в два и более слоев.

При одностороннем фанеровании фанеру наклеивают волокнами параллельно волокнам основания (каркаса, остова или обвязки), а при двухстороннем - взаимно перпендикулярно.

Вследствие усадки или высыхания клея и коробления усыхающей после увлажнения фанеры коробится основа - доска или щит (рис. 187, а) и образуется вогнутость на оклеенной фанерой поверхности. Это коробление тем больше, чем меньше отношение толщины основы к ее ширине. Фанерование хорошо высушенного бруска, толщина которого не менее половины ширины, вовсе не влечет за собой его коробления.

Наклейка фанеры на правую (сердцевинную) сторону бруска уменьшает коробление основы и можно, создавая выпуклость на правой стороне, компенсировать выгиб, получившийся вследствие усадки клея и коробления фанеры.

Двухстороннее фанерование (рис. 187, б) не вызывает коробления детали. При этом внутренние, нелицевые стороны детали можно оклеивать фанерой простых пород, а лицевые - фанерой более ценных пород.

Нередко требуется облицовывать брусковые детали с трех или четырех сторон В этом случае наклеивают на широкие грани фанеру, а на узкие - фанеру или обкладку из массива (рис. 187, в, г).

Фанеруемую поверхность соответствующим образом подготовляют: высверливают сучки и заполняют отверстия деревянными пробками; трещины и заколы заделывают деревянными вставками или шпаклюют; поверхность точно выстрагивают. Торцы, обычно плохо поддающиеся фанерованию, либо проклеивают и затем (после высыхания клея) выстрагивают цинубелем, либо оклеивают продольными брусочками.

Фанеру для лицевых и внутренних слоев нарезают кусками требуемой длины, ее кромки фугуют и соединяют (стягивают) в лист (набор) соответственно размерам оклеиваемой поверхности.

Стяжка фанеры производится на столе. Листы раскладывают фугованными кромками один к другому, прикрепляют их к столу мелкими гвоздями, швы и поверхность фанеры у швов на ширине 15 мм смазывают клеем и накладывают па места соединений полоски бумаги шириной 15 мм. После высыхания склейки гвозди выдергивают, набор снимают и наклеивают на щит.

Используя текстуру древесины и применяя соответствующее расположение (набор) листов фанеры, можно получить красивый рисунок и придать фанеруемому изделию художественный вид.

На рис. 188 показаны различные виды набора фанеры.

Соответственно заданному фанерованию и набору выполняют заготовку листов фанеры.

Подбирают лицевую фанеру после того, как она нарезана по размеру (с припуском) и ее кромки отфугованы. Подборку производят одним из следующих двух способов: срезанные со ствола листы раскладывают, перевертывая каждый второй лист (как бы развертывая листы открытой книги) или просто сдвигают, не перевертывая. В первом случае один лист окажется обращенным кверху сердцевинной (правой) стороной, а другой лист - заболонной (левой). Во втором случае все листы окажутся обращенными кверху одной - сердцевинной или заболонной - стороной.

Первый способ (развертывание) применяют для фанер с вязкой древесиной, мало подверженной растрескиванию. Колкую древесину (например, дуб) нельзя ставить на лицо левой (заболонной) стороной вверх, так как при усушке лист фанеры будет коробиться, отгибаясь кверху, тогда как листы, обращенные левой стороной вниз, при короблении плотно прижмутся к основанию, и в этом случае трещины будут мало заметны. Поэтому фанеру колкой древесины при подборе сдвигают, обращая все листы левой стороной к основанию.

Соединение элементов из различных материалов. Для производства мебели в настоящее время применяются, кроме массивной древесины, древесно-стружечные и древесно-волокнистые плиты, древесные и другие пластики, цветные металлы и т. д. Соединения таких материалов с массивной древесиной отличаются от приведенных выше соединений.

Элементы из древесно-стружечных и древесно-волокнистых плит, обладающие более высокой чувствительностью к увлажнению, меньшей прочностью и некрасивой поверхностью, обычно соединяют с древесиной ценных пород. Применяются следующие соединения (рис. 189): оклейка лицевых поверхностей шпоном и строганой фанерой, соединение по ширине на гладкую фугу и на вставную рейку, угловые соединения на ус со вставными рейками и шкантами, с вставной пилястрой из древесины на гладкую фугу и на вставную рейку, срединные соединения на гладкую фугу и в шпунт и гребень, заделка кромок древесиной. Закрепление соединений производится смоляными клеями, винтами и специальными скрепами.

Слоистые пластики присоединяют к древесине с помощью карбинольного клея или винтами и скрепами.

Соединения на винтах, скрепах и гвоздях. Соединение на винтах применяют в разборных изделиях, а также в изделиях, подверженных увлажнению, при которых клеевое соединение является ненадежным. Соединение на винтах иногда применяется с целью упрощения работы, когда склейка или вязка деталей затруднительна.

Винтами крепится почти вся фурнитура: петли, пятники, ручки, замки и различные украшения, а также и некоторые деревянные части: штапики, обкладки и т. п.

Скрепление нагелями (рис. 190) применяется главным образом для скрепления шиповых соединений. Для скрепления деталей из мягкой древесины нагели делают клинообразной формы, с заостренным концом и изготовляют их из твердых пород; для скрепления твердых пород применяют круглые нагели из мягкого дерева. Толщина нагелей от 3 до 12 мм.

Нагели забивают в отверстия, в собранном на клею и запрессованном соединении. Концы их смазывают клеем и забивают ударами молотка, при этом твердый нагель вминается в древесину соединения, а мягкий обминается по отверстию. При одном нагеле его ставят в центре соединения, а при двух - каждый из них располагают на расстоянии в 1 / 4 диагонали от внутреннего и наружного углов.

Соединения на металлических скрепах получают всё большее распространение. Применяемые скрепы весьма разнообразны.

Сшивка деталей при помощи волнистых пластинок (рис. 191, а) состоит в том, что половину пластинки по длине вгоняют (углубляют) в одну деталь, а вторую половину - в другую. Более всего это применимо при сборке брусков в рамку для последующего ее оклеивания фанерой (пустотелый щит) или же при сборке для этой же цели массивного дощатого щита.

Усовое соединение делают при помощи стальной пластинки, вгоняемой в соединяемые детали (рис. 191, б).

Сплачивание на кольцах (рис. 191, в) состоит в том, что для кольца в соединяемых деталях выбирают канавку, в которую закладывают специальное кольцо, стягивающее соединяемые детали.

Металлические скрепления для усиления вязки деревянных деталей чаще всего применяют в виде накладываемого сверху металлического угольника (рис. 191, г).

Наряду с металлическими скрепами пользуются деревянными угольниками, бобышками или сухарями (рис. 191, д), укрепляемыми на клею и на винтах.