Фреза ласточкин хвост по дереву для ручного фрезера способы работы

Ласточкин хвост: теория и практика

Ласточкин хвост — это не только эстетика

Распространено мнение, что сегодня, в эпоху доступного качественного клея и дешевых крепежных изделий, использование ласточкиного хвоста — это больше эстетическая прихоть. Это суждение верно лишь отчасти. Бесспорно, всевозможные варианты этого шипового соединения очень выразительны, свидетельствуют о мастерстве столяра и способны украсить любой проект. Но ласточкин хвост помимо красоты обладает и важными функциональными преимуществами.

Соединение хорошо сопротивляется естественным деформациям древесины, не утрачивая структурной целостности. Благодаря этому качеству его целесообразно использовать в больших деталях, в особенности в изделиях из массива при изготовлении мебели и ящиков.

Используя ласточкин хвост, можно выбирать оптимальную прочность соединения: на это влияет общее количество шипов и угол наклона проушины. Еще одна особенность, которая повышает механическую прочность, — большая площадь склейки.

Анатомия ласточкиного хвоста

Соединение состоит из двух деталей. На конце одной из них вырезаны широкие трапецеидальные «ласточкины хвосты», на другой — узкие ответные шипы. Шип на краю называют половинным или односторонним из-за наличия одного скоса вместо двух.

Схема деталировки ласточкиного хвоста

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.

Как сделать точную разметку?

При изготовлении ласточкиного хвоста своими руками точность разметки имеет первоочередное значение. Для ее нанесения традиционно используют малку и угольник.

Более практичным и удобным приспособлением для этих целей является специальный шаблон. Такие разметчики бывают с разными показателями угла, и рассчитаны для мягких или твердых пород дерева.

Изготовление ласточкиного хвоста своими руками

Чтобы сделать ласточкин хвост вручную понадобится следующий набор инструментов:

ИНСТРУМЕНТЫ

• разметочный рейсмус;
• малка или специальный разметчик;
• столярный угольник;
• обушковая пила;
• столярная стамеска и киянка;
• разметочный нож или карандаш.

Выпиливание соединения начинают с подготовки детали с шипами. Это важно, так как она будет использоваться для нанесения разметки «ласточкиных хвостов». Чтобы не запутаться в ориентации, на деталях делают временную маркировку, отмечая передние и задние стороны, верхние и нижние кромки.

1. Создание разметки шипов

Размечаем рейсмусом линию заплечиков на всех четырех гранях. Определившись с количеством шипов, с помощью специального шаблона наносим разметку вначале на торце, а затем на пласти детали. Для удобства последующих работ отмечаем участки, которые будут удалены.

Эту же процедуру можно выполнить при помощи малки и столярного угольника.

Обушковой пилой делаем ровные пропилы до линии заплечиков, отмеченной рейсмусом. Полотно удерживаем строго перпендикулярно торцу; пилим равномерными движениями без рывков. Чтобы пилу не уводило в сторону в качестве импровизированной направляющей можно использовать небольшой столярный угольник.

1. Удаление отходной части

Отход между шипами может быть удален двумя способами:

Первый — с помощью лобзика. В этом случае удаляют основную часть отхода, а небольшие остатки аккуратно подрезают и зачищают стамеской.

Выбрать отход не намного сложнее, используя одну стамеску. Зафиксировав деталь на верстаке, послойно снимаем древесину, как показано на схеме.

1. Разметка «ласточкиных хвостов»

Деталь с шипами используем как шаблон для разметки «ласточкиных хвостов».Совместив торец первой детали с линией заплечиков, наносим разметку «ласточкиных хвостов» как показано на фото. Для удобства заштриховываем секции отхода.

1. Выпиливание «ласточкиных хвостов»

Обушковой пилой делаем пропилы. Заготовку зажимаем в тисках под углом, таким образом, чтобы линии разметки были не под наклоном, а вертикальными. Это повысит удобство работы и позволит сделать пропил более точно.

Пропил делаем не строго по линии разметки, а рядом с ней, так чтобы создать небольшой запас для последующей подрезки соединения. Пилим плавно, без рывков, останавливаемся на линии заплечика.

Сделав все пропилы, стамеской убираем отход между «ласточкиными хвостами». Этот процесс аналогичен зачистке шипов, за исключением того, что перед мастером стоит задача аккуратно и ровно подрезать оставленный припуск.

Выпиливаем плечики. Отпиливаем отход с небольшим припуском, затем подрезаем его стамеской до линии разметки.

1. Сухая сборка и подгонка соединения

Перед склеиванием проводят сухую сборку, чтобы проверить плотность подгонки. Вставляем деталь с шипами в ласточкины хвосты и аккуратно подбиваем киянкой. Чтобы избежать поломки шипов и хвостов, закройте соединение обрезком деревяшки, которая распределит удары.

Шипы и хвосты должны плотно прилегать друг к другу. В правильном соединении для сборки достаточно легкого постукивания киянкой. Если соединение слишком плотное, детали разбирают, определяют проблемное утолщение и очень аккуратно подрезают стамеской.

1. Склейка ласточкиного хвоста

Клей наносят тонким слоем на все контактные поверхности обеих деталей ящичного соединения. Собранную конструкцию стягивают струбцинами. Для распределения давления по всей площади соединения под губки струбцин подкладывают деревянные блоки.

Больше о тонкостях этого процесса вы можете узнать из наших материалов, посвященных выбору клея и правилам столярной склейки.

Как сделать ласточкин хвост фрезером

Для массового производства деталей с таким замком целесообразно использовать механизированные методы. Наиболее оптимальным вариантом в этом случае является применение специальных шаблонов, в которых одна сторона предназначена для фрезерования «ласточкиных хвостов», вторая — для создания шипов.

Шаблоны для ласточкиного хвоста предусматривают использование двух разных фрез. Первая — это конусная фреза для вырезания трапециевидных «ласточкиных хвостов». Вторая — прямая фреза по дереву для создания шипов.

Деталь с «хвостами» позиционируем таким образом, чтобы ее край располагался строго по центру слота. Вторую деталь (с шипами) устанавливаем заподлицо с обратной стороны. Для точной подгонки двух заготовок используем столярный угольник.

Собранную конструкцию фиксируем в горизонтальном положении, зажав струбцинами или в тисках.

1. Фрезерование «ласточкиных хвостов»

Для удобства карандашом отмечаем отходную часть. Устанавливаем нужный вылет конусной фрезы и вырезаем промежутки между ласточкиными хвостами.

1. Фрезерование детали с шипами

На соответствующей стороне шаблона прямой фрезой вырезаем шипы по всей длине детали.

Срезание лишних шипов. Отпускаем струбцины и сдвигаем шаблон так, чтобы каждый шип находился по центру слота.

Отмечаем лишние элементы и срезаем их фрезером.

Источник

Как сделать соединение ласточкин хвост фрезером

При масштабном производстве конструкцию данного замка, быстро и успешно выполняет фреза ласточкин хвост. В домашних условиях, при отсутствии фрезерного оборудования, несложно сделать ласточкин хвост своими руками. В тоже время, умение качественно изготовить эту конструкцию, считается мастерством высокого класса.

В данной статье приводится подробное описание процесса изготовления, с пошаговым перечислением всех приемов, чтобы мастеру любого уровня было понятно, как сделать ласточкин хвост.

Подготовка к работе

Перед началом следует приготовить следующие материалы и инструменты.

Материалы

Название	Вид и размеры, мм	Количество
Деревянные бруски — заготовки	40х40х500	2
Столярный клей	—	1

Инструменты

Перечень инструментов, которые используются при изготовлении:

• циркулярная пила;
• ленточная шлифовальная машинка;
• ручная эксцентриковая шлифовальная машинка;
• торцовочная пила;
• ленточная пила;
• ручной фрезер;
• верстак с прижимными тисками;
• стамеска прямая;
• лобзик ручной;
• пальчиковая фреза 10 мм;
• струбцина;
• угольник столярный;
• линейка:
• карандаш;
• напильник;
• наждачная бумага зерно 100.

Безостаточные способы угловой стыковки

Для монтажа бруса без наличия остатков часто применяют способ «в лапу», который представлен вариациями:

• Встык;
• Шпонка (клинья);
• Шипы коренные;
• Ласточкин хвост.

Встык

Самый востребованный в реализации вариант фиксации в лапу – это встык.

Все элементы стыкуются между собой и надежно фиксируются при помощи гвоздей и специальных пластин из стали. Перед началом работ по стыковке, все торцы необходимо тщательно выровнять.

Подобный метод не подойдет для возведения бань и жилых домов, поскольку недостаточная прочность соединения углов характеризуется высокими показателями потери тепла.

Шпонки

Соединение бруса в лапу на шпонках предусматривает использование вспомогательного вкладыша, который производится из твердой древесины.

Шпонки или клинья обеспечивают прочность стыковки элементов в углах.

Для использования шпонок в укладочных бревнах выполняются специальные углубления, которые предотвращают возможное смещение готовой конструкции. Шпонки бывают продольного, косого и поперечного типа.

Коренные шипы

Подобное крепление именуется, как теплый угол. Такой вариант предусматривает угловое совмещение отдельных деревянных элементов, обеспечивает дополнительную прочность, износостойкость и снижает теплопотери готовой конструкции.

Технология в лапу такого типа выполняется следующим образом: в одном из материалов подготавливается паз, на другом – шип соответствующего размера.

При стыковке элементов в углубления укладывается утеплитель для древесины – джут или войлок. Для увеличения устойчивости готовой конструкции рекомендуется чередовать угловое размещение пазов и шипов и соединять нагелями круглой формы из дерева.

При использовании присек, курдюков, нагелей для способа монтажа – шип/паз, обязательным условием является наличие вертикально расположенных щелей, которые необходимы для правильной усадки стен.

Ласточкин хвост

Самый надежный, практичный и прочный вариант Т–образного монтажа углов – «ласточкин хвост».

Технически он схож с коренным шипом, отличие заключается в форме выступа и паза, которые представлены в форме трапеции.

Ласточкин хвост представлен соединением в лапу, когда в укладочной основе проделывают углубления в форме трапеций, расположенных горизонтально. Это обеспечивает идеальную стыковку элементов конструкции.

Особенностью крепления ласточкин хвост является то, что он способен выдерживать предельные нагрузки, обладает износостойкостью к деформациям.

Если ласточкин хвост выполнен правильно, он обеспечивает прочность всей готовой конструкции. Крепление ласточкин хвост используется при строительстве деревянных срубов, бань и прочих строений.

Соединения такого типа представлены следующими видами шипов:

• Сковородня (в форме трапеции с симметричным расположением);
• Полусковородня (в форме прямоугольной трапеции);
• Замочный паз (вставочный);
• Прямой паз (коренной).

Описание процесса изготовления

Конструкция данного столярного замка представляет собой плотную стыковку двух деталей. На конце одного бруска изготавливается выступ V-образной формы, напоминающий ласточкин хвост (откуда берется название). На втором бруске изготавливается пропил по форме этого выступа. Толщина этого шипа может быть на всю ширину, и в пол дерева. Шип и пропил производят под углом 10-12 град.

В данной статье описан процесс изготовления данного столярного соединения в пол дерева. Вид изделия, которое должно получится в итоге, изображен на рисунке.

Изготовление заготовок показано на рисунке.

1. С помощью циркулярной пилы вырезают 2 одинаковых бруска.
2. Обрабатывают их на шлифовальной машине.
3. Торцуют концы брусков при помощи торцовочной пилы.

Далее при помощи столярного угольника, линейки и карандаша размечают на заготовке 1 размеры шипа соединения.

Совет! В том случае, если требуется изготовить несколько соединений, рекомендуется изготовить из тонкого, плотного материала шаблон ласточкин хвост, что увеличивает производительность. В описанном примере приводится единичное изготовление данной конструкции.

После разметки, для изготовления необходимого V-образного выступа, у заготовки 1, с помощью ленточной пилы обрезают лишние части.

Когда шип вырезан, его зажимают в столярные тиски, обтесывают стамеской, и доводят с помощью напильника и наждачной бумаги до идеального состояния.

Когда выступ готов, под него на второй заготовке необходимо сделать прорезь. Для этого на второй заготовке делают разметку, используя первую в виде шаблона. Сделать разметку необходимо как можно точнее, поскольку любой люфт между деталями не допускается. Конструкция окажется ненадежной. По этой причине верхние линии чертят отрезным ножом. Середину отмечают карандашом.

Зажав заготовку в тисках, при помощи ручного лобзика делают прорези по отмеченным линиям 2-й заготовки. Глубина прорезей составляет середина бруска, отмеченная карандашом.

Далее предстоит выбрать в бруске, по выполненным лобзиком отметкам, прорезь под шип. Это можно осуществить двумя способами. В первом случае прорезь выбирают при помощи стамески, резцов, напильника и наждачной бумаги. Здесь необходимо проявить крайнюю аккуратность, т.к. необходимо выдержать идеально ровную поверхность для стыковки и склейки деталей.

Если в наличии имеется ручной фрезер, то намного проще сделать ласточкин хвост фрезером, поскольку в этом случае получить идеальный результат намного легче, чем вручную.

Не вынимая заготовку из тисков, с помощью ручного фрезера осторожно и бережно выбирают часть дерева в промежутке между прорезями. Используют пальчиковую фрезу 10 мм.

Для того, чтобы закончить соединение ласточкин хвост, и обеспечить плотное и надежное соединение деталей, на заготовке 2 с помощью стамески аккуратно подрезают грани боков, периодически примеряя шип, и пытаясь его вставить в прорезь. Вставляться шип должен плотно, но без чрезмерных усилий.

Важно! После того, как шип вошел в предназначенное место, следует разъединить детали. Для того, чтобы это сделать, необходимо зажать заготовку 2 в тиски, и при помощи деревянного молотка аккуратно выбить брусок с шипом из прорези, как изображено на рисунке. Если пытаться делать это вручную, можно сломать шип.

В заключении, на поверхность обеих соединяемых частей наносится столярный клей. Детали соединяются между собой и плотно прижимаются с помощью струбцины.

Через определенное время, необходимое для застывания клея, деталь очищают от клеевых остатков с помощью стамески. Ручной эксцентриковой шлифовальной машинкой доводят поверхность готовой конструкции до идеального состояния. Конструкция готова.

Применение соединения

Соединить две стороны деревянной конструкции можно с помощью качественного столярного клея или доступных крепежей, поэтому многие считают, что использование традиционных методов стыковки оправдано только лишь эстетической стороной вопроса. Но для соединения ласточкин хвост такое утверждение верно лишь отчасти. Этот тип, безусловно, говорит о мастерстве столяра, поскольку выполнить его качественно не так просто, зато готовое изделие будет выглядеть красиво и выразительно. Но у ласточкиного хвоста есть также ряд преимуществ:

• Отсутствие естественной деформации древесины.
• Сохраняется структура материала, не образуются трещины.
• Эффективно при стыковке крупных элементов из массива.
• Легко регулировать мощность соединения, подбирая нужное число шипов и угол наклона проушин.
• Прочность изделия увеличивается за счет большой площади склейки.

Использование соединения ласточкин хвост рекомендовано во всех областях, в которых требуется получить на выходе надежно скрепленные элементы или цельную конструкцию:

• Машиностроение –для крепления деталей компрессоров, оптического оборудования, металлорежущих станков.
• Строительство –присоединении бруса во время сборки домов из дерева. Также этот тип крепления применяют при изготовлении всевозможной столярной продукции: окон и дверей (рам, проемов), перегородок, арок, ниш.
• Мебельное производство – для соединения элементов каркаса, различных конструкций (дверцы, крышки, ящики). Как правило, детали также склеивают, что обеспечивает еще большую фиксацию и прочность.

Соединение ласточкин хвост применяется во время сборки различной деревянной тары (коробов, контейнеров, ящиков).

Достоинства и недостатки крепления

Технология крепления ласточкин хвост сложная. Вырубить шипи трапеции не каждому под силу, требуются навыки работы с деревом, владения столярным инструментом. Но все, возможно, было бы желание.

Ласточкин хвост, разметка бруса

Ласточкин хвост как способ соединения венцов имеет следующие преимущества:

• экономия дерева, это способ считается малоотходным;
• лишние метры полезной площади, крепление без остатка увеличивает длину стены на 10-12%;
• возможность любой наружной отделки, благодаря ровным углам;
• высокая надежность замкового соединения;
• экономия на крепежном материале;
• дополнительная защита от набухания бревен, угол соединения исключает попадание воды внутрь замка;
• приятный внешний вид.

Главным доводом в пользу такого способа крепления могут быть столетние дома и постройки, найти которые в российской глубинке не составит труда.

Метод ласточкин хвост, по сути, является переработанным креплением в лапу, еще говорят косая лапа, подчеркивая его традиционность.

Важно! Ласточкин хвост относится к холодным соединениям бревен в углах, поэтому сразу приготовьте утеплитель. Обратите внимание на акриловые герметики пригодные, для герметизации, утепления. Выбирайте утеплители экологически безопасные, удобные для монтажа, джутовое полотно, к примеру.

Однако и недостатки такого метода налицо. К их числу относятся:

• растрескивание дерева под воздействием перепадов температур, впрочем, этот недостаток присущ всем видам соединений;
• возможность возникновения грибка, плесени в местах соединений, требуется соответствующая обработка древесины, качественная гидроизоляция;
• сложность вырубания шипов трапеций.

Вырубить шип без ошибок действительно сложно. Требуется соблюдать длину от 40мм на шкант, требуется терпение. Мастера советуют приготовить прототип шипа-трапеции, по которому делать заготовки бревен для последующей укладки. Прототип прикладывают к бревну, обрисовывают, затем с помощью молотка и стамески делать вырезы. Работать пилой сразу не получится, можно материал загубить.

Важно! Пригласите профессиональных плотников, хотя бы для того, чтобы посмотреть на их работу, затем перейти к самостоятельному возведению стен с креплением ласточкин хвост.

Источник