Самодельный шипа и паза станок чертежи схема. Хитрый способ нарезания идеального круглого шипа

Шипорезный станок — разновидность деревообрабатывающих станков, которые используются для изготовления проушин и шипов при производстве деревянных конструкций. Элементы могут обрабатываться как для соединения под углом, при этом изготовляются рамный и ящичный пазы, так и для сращивания, при этом изготавливаются пазы типа «ласточкин хвост» или фигурные.

Такой станок обычно оснащается специальным автоматизированным механизмом подачи, обеспечивающим обработку в несколько технологических «проходов» без участия оператора, и устройством автоматической смены инструмента.

Шипорезный станок по дереву применяют как в небольших мастерских, так и в условиях крупного массового производства. Они незаменимы на предприятиях, занимающихся деревообработкой, домостроением, а также производством и ремонтом мебели.

1 Типы шипорезных станков

Механизмы подачи заготовки с переменной скоростью разрешают использование инструментов маленького диаметра для достижения высокой точности. Применение сменного инструмента способно обеспечить выполнение несколько десятков операций, давая максимальную гибкость всем настройкам обработки.

Процессы могут управляться персональным компьютером с памятью, диагностикой и графическим интерфейсом пользователя.

Применяемые шипорезные станки разделяются на два основных типа:

односторонние;
двухсторонние.

Станки одностороннего типа за один цикл выполняется изготовление шипов на одной стороне заготовки. Эти станки работают по позиционному принципу: заготовка фиксируется на рабочем столе, который совершает возвратно-поступательные движения относительно инструментов (фреза и пила), установленных на шпинделе.

Станки двустороннего типа изготовляют шипы сразу на обоих заготовки. Они работают по позиционно-проходному принципу, то есть опиловка торцевых частей выполняется при движении заготовки относительно инструмента, а нарезка шипов и проушин выполняется с помощью подвижного фрезерного узла при неподвижно зафиксированной заготовке.

1.1 Характеристики шипорезных станков

Основные параметры станков описываются их технологическими возможностями:

максимальная длина шипа;
минимальная толщина шипа;
максимальная глубина проушины;
ширина проушин;
допустимый размер заготовки.

Кроме того, станки характеризуются числом шпинделей, диаметром пилы, размерами фрезы, скоростью подачи и мощностью двигателя.

2 Известные производители и популярные модели

Различные модели также могут отличаться дополнительными возможностями, такими как:

программное управление, в том числе с помощью компьютера;
наличие автоматической смены инструмента;
конструкцией механизма подачи заготовки.

2.1 Makita Corporation, Япония

Японская компания «Makita» предлагает станок с программным управлением «Makita» 5500 S, оснащенный двумя двигателями для привода двух пар продольных и поперечных пильных дисков. Его параметры обеспечивают требуемую чистоту резки и скорость выполнения работы.

Наибольшая глубина резки за один проход составляет 90 мм, при этом большую глубину шипов (до 240 мм при ширине и высоте по 130 мм) можно просто достичь за несколько проходов.

Станок может работать с заготовками неограниченной длины, для чего используется вспомогательный блок с регулируемыми геометрическими параметрами. Сам станок весьма компактен и легок: размеры в горизонтальной проекции составляют 560×620 мм при высоте 810, вес не превышает 68 кг.

2.2 SCM Group, Италия

Под принадлежащим группе брендом «Celaschi» сегодня выпускается двусторонний станок «Progress», пригодный не только обработки материалов из дерева и его производных, таких как ДСП, но также и гипсовых плит, материалов из пластика и стекловолокна.

Кроме основной операции – изготовления шипов с применением фрез – он может выполнять раскрой, профилирование и другие операции.

«Progress» может работать с деталями свыше 6 метров длиной и толщиной до 20 сантиметров со скорость подачи материала до 1 метра в секунду. Он также имеет устройство автоматической смены инструмента и систему ЧПУ, может быть легко интегрирован с другим оборудованием от «SCM Group».

2.3 Группа компаний «МАГР», Украина

В номенклатуру продукции входит современный специализированный фрезерный станок модели «СШ-200-160П», который предназначен для выполнения операции нарезания поперечных шипов. Может использоваться совместно с торцовочными станками и прессами для сращивания ПСД.

Производит пакетную обработку деталей, что исключает сколы при резке. Фиксация пакета производится с помощью пневматического устройства, смещение шага шипов осуществляется путем изменения высоты рабочего стола.

2.4 Савеловский «СЗДО», Россия

АО «СЗДО» предлагает оборудование высокого качества, изготовленное совместно с ведущими мировыми компаниями, выпускающими оборудование для обработки древесины. Шипорезный станок «ШС»-3 предназначен для нарезки специальных клиновых шипов на торцах деревянного бруса.

Станок обеспечивает выполнение цикла операций со смещением фрезы на одну вторую часть шага, для чего применена специализированная пневматическая система от итальянской фирмы «Camozzi».

ШС-3 позволяет обрабатывать детали размерами 20 х 20 сантиметров при толщине до 12 сантиметров, полный цикл нарезания шипа с обеих сторон занимает не более 30 секунд.

2.5 Как нарезать шипы своими руками без применения станка?

В этом случае вам понадобится шипорезное приспособление. Нередко столяры изготавливают самодельные шипорезки, но сегодня можно приобрести промышленную модель, например – «CMT» — 300. С его помощью (при наличии электрического фрезера) вы сможете, применяя различные шаблоны, получить нужный вам ящичный паз.

Шиповые соединения являются одними из самых прочных (http://www.woodmastermagazine.ru/assets/files/pdf/2008-3/44_51.pdf).

Поэтому решил собрать кондуктор для изготовления шиповых соединений с помощью ручного фрезера.
Идея была сделать устройство для быстрого и удобного вырезания пазов для вставных шипов Domino, т.к. готовые решения уж слишком дороги.
Все началось с поиска подходящей идеи в интернете. Далее адаптация идеи под свои нужды и, наконец, выполнение чертежей.
Принцип работы прост (см. следующую фотографию).

Положение паза относительно края заготовки регулируется синим упором. В качестве него будет специальная тумба.
Ширина паза определяется соответственно шириной фрезы, длина паза - положением коричневой задвижки-язычка.
Черная деталь - это копировальная втулка шириной 40 мм, которая ходит в получившемся пазу.

Далее поиск материала. Мне показалось хорошей идеей сделать кондуктор из листа дюрали 6 мм. Хотя, наверное, можно делать из любого листового материала - фанеры, оргстекла, текстолита. Поиск подходящего листа дюрали на местном птичьем рынке и в местных металлоприемках результата не дал: "Подходящие куски иногда проскальзывают, но сейчас нет и когда будут не известно. Перезвоните позже". На металлобазах удалось найти нужный материал. Его даже предложили разрезать в размер, но проблема в том, что забрать придется весь лист. А это во-первых дорого, во-вторых куда мне девать оставшиеся 70% листа.
В итоге нашел ИП, торгующее в интернете листовым дюралюминием Д16Т в розницу. http://dural16.ru/ . Может, кому пригодится.
У них можно заказать кусок листа дюрали нужного размера и нужной толщины. Но и тут не все гладко. Если брать не весь лист, а часть, то действует серьезная наценка.
Купил у них подходящий лист дюрали 800×500 толщиной 6 мм за 4130 рублей, т.е. 614,58 рублей за килограмм. Да уж, не мало.

Параллельно с поиском материала начал поиск токаря-фрезеровщика. Пошерстил на паре всероссийских тематических форумов в поисках земляков. В итоге нашел пару десятков аккаунтов, на которые разослал личные сообщения. Из них откликнулись восемь человек, которым позднее разослал чертежи с вопросом о стоимости работ. Разброс цен за работу с моим материалом получился значительный - от двух до восьми тысяч рублей.

Как уже говорил выше, такую шипорезку можно сделать из любого листового материала. Например, из оргстекла, текстолита или фанеры. При этом можно обойтись простым ручным фрезером. Я же решил делать свою шипорезку из дюрали, поэтому пришлось обращаться к специалистам. Именно для них были сделаны точные чертежи с размерами, которые кому-то могли показаться избыточными и сложными (хотя при ближайшем рассмотрении становится ясно, что это не так). Эти размеры подобраны в соответствии с размерами побошвы фрезера и под конкретную копировальную втулку.
Делать из дюрали - не самое дешевое решение как по стоимости материала, так и по стоимости работ, но меня это устраивает. Интересно наблюдать как выдуманное тобою изделие и нарисованное в 3D материализуется и становится настоящим изделием.

Как видим на следующей фотографии, готовое изделие очень простое. При его сборке столкнулся с неожиданной сложностью. Дело в том, что в первоначальном проекте пластины соединяются алюминиевыми заклепками с потайной головкой.
Оказалось, что найти такие заклепки в продаже - задача нетривиальная. Их нет не только в обычных хозяйственных магазинах, но даже в узкоспециализированных магазинах с крепежом. Пришлось соединять пластины обычными вытяжными заклепками.

Самый хитрый элемент конструкции - выдвижной язычок, которым регулируется длина паза для шипа. Вся хитрость заключается лишь в необходимости подгонки ласточкиного хвоста. В остальном никаких сложностей в его изготовлении нет. Чтобы сделать его короче в основной пластине сделаны не одно, а два отверстия, в которые вставляется фиксирующий болт в зависимости от требуемой величины паза.
При этом положение паза на самом язычке выбрано таким образом, чтобы при любом положении язычка подошва фрезера не упиралась в фиксирующую гайку-барашек.

Для крепления шипорезки собрал из 21 мм фанеры тумбу, представленную на следующей фотографии. В верхней части тумбы сделаны два параллельных паза для крепления пластины болтами М10, в пережней части - отверстие для фиксации заготовок на шипорезке с помощью струбцин.

Для придания тумбе нужной жесткости, сделал внутри дополнительную перекладину.

После сборки получаем такое устройство. Перед установкой предварительно матировал наждачкой 120 и 240 металлические поверхности, контактирующие с подошвой фрезера и с заготовками.

Под пластиной прикрепил к тумбе полосу из дюрали. Эта полоса расширяет возможности крепления заготовок к шипорезке с помощью струбцин.

Пока у меня не было возможности устроить своей шипорезке настоящую проверку, но думаю, со своей задачей справится. Вставные шипы, не смотря на то, что их можно купить готовые (http://www.kalpa-vriksa.ru/catalog/vstavnye_shipy_domino_dlya_festool_df500/) буду делать сам. Все же стоимость одного шипа почти 10 рублей - дороговато.

Характеристики:
Габариты - 250х440х112 мм
Вес - около 5 килограмм
Макс. диаметр фрезы - 37 мм
Макс. длина паза - 154 мм
Толщина основания под фрезером - 12 мм

С помощью этой шипорезки изготовил

При помощи шипорезки можно делать пазы для вставных шипов в нужном месте заготовки

Если нет возможности закрепить заготовку на шипорезке, то подвижная часть шипорезки снимается и крепится на заготовке.

Если возникает необходимость обработать торцы длинных заготовок, то шипорезку можно положить на бок.

Пользоваться шипорезкой достаточно удобно и результат получается достаточно качественный.

P.S. В комментариях мне написали об еще одной шипорезке, сделанной по этим чертежам. Оригинал сообщения можно найти ниже. Приведу лишь выжимку:
... нет необходимости обращаться к разным мастерам. Я изготовил шипорезку по Вашим чертежам за один день из алюминиевого листа толщиной 4 мм. 4 мм самый оптимальный вариант для изготовления самому. Использовал ручной фрезер, циркулярную пилу, напильник и эл.дрелль. Только к фанерной станине внизу ещё одну алюминиевую пластину закрепил.Так лучше крепить фрезеруемую деталь, прижимая к верхней и нижней пластине... Алюминий хорошо режется циркулярной пилой и ручным фрезером на малых оборотах. Фрезеровал фрезой 8 мм для металла...

От себя добавлю, что это отличный опыт самостоятельного изготовления шипорезки, спасибо за ваш опыт.

Для прорезной резьбы и выпиливания мелких деталей из дерева, фанеры, оргстекла, пластмасс и других материалов используют лобзики различных конструкций и видов. Это могут быть ручные («пионерские»), механические и электрические лобзики. Различные журналы приводили схемы самодельных лобзиковых станков приводом у которых были электродвигателя и даже электродрели. Как сделать самодельный лобзиковый станок читайте в этой статье.

С помощью настольного лобзикового станка в домашних условиях можно сделать мебель, красивые узорные полки и много чего еще. Механизм позволяет вырезать ровные и извилистые детали из дерева, пластика и плотных вспененных материалов. Чтобы самодельное устройство полностью удовлетворяло требованиям, необходимо тщательно подобрать подходящую конструкцию.

Конструкция и технические характеристики

Устройство любой модели электролобзикового станка обязательно содержит:

пилу;
кривошипно-шатунный узел;
привод;
устройство натяжения пилы;
рабочий стол;
вспомогательные механизмы.

Обрабатываемый материал укладывается на рабочий стол. Некоторые модели оснащены поворотным устройством, изменяющим наклон поверхности. Чтобы легче было своими руками сделать разметку материала, на поверхность наносится градуировка.

Чем больше размер стола, тем длиннее рез можно выполнять. В среднем этот показатель составляет 30 - 40 см.

Мощность привода для самодельного настольного станка составляет около 150 Вт.

Кривошипно-шатунный узел преобразует вращательное движение привода в возвратно-поступательное и передает на пилу. В среднем частота колебаний пилки в минуту - 800 - 1000. Амплитуда движения по вертикали не более 5 см. Некоторые модели позволяют подбирать скорость движения в зависимости от свойств материала.

Пилка ручного лобзика может работать с древесиной, пластиком толщиной не более 10 см, имея длину до 35 см. Для разных типов материалов и работ пилки меняются, ширина их 2 - 10 мм.

Устройство ручного натяжения крепит пилку для равномерного пиления, оно представляет собой винтовые или рессорные пружины.

Виды станков

Конструктивно можно разделить все лобзиковые устройства:

с нижним суппортом;
с двойным суппортом;
на подвеске;
с градусной шкалой и упорами;
универсальные.

Самые распространенные это модели с нижним суппортом. Их станина разделена на две половины: нижнюю и верхнюю. В верхней размещен модуль резки и очистки. В нижней - модуль контроля, электромотор, механизм передачи и тумблер включения. Позволяет обрабатывать листы материала любого размера.

Модели с двойным суппортом отличаются тем, что на верхней половине станины есть дополнительная рейка. Такие устройства хороши для создания негабаритных деталей. Они проще в монтаже, чем предыдущий вариант. Обе модели позволяют обрабатывать материал не толще 8 см. К станку прилагается рабочий стол с регулировкой угла и высоты.

Станки на подвеске не оснащены монолитной станиной, они очень подвижны. Во время обработки двигается режущий модуль, а не материал. Рабочий модуль обычно своими руками прикрепляется к потолку, поэтому размер материала неограничен. Режущий инструмент двигается вручную независимо от станины, создавая очень сложные узоры.

Станки с градусной шкалой и упорами хороши для точных работ по чертежам. Конструкция позволяет не допускать погрешности. Универсальные электролобзиковые аппараты могут выполнять несколько операций, сопутствующих резке: сверление, полировку, шлифовку.

Изготовление станка своими руками

Чертеж самодельного настольного лобзика: 1 - вставка качалки (2 шт.), 2 - серьга (2 шт), 3 - столик, 4,6 - винты, 5 - тяга, 7 - эксцентрик, 8 - основание, 9 - оси серег, 10 - верхнее коромысло, 11 - ось коромысла, 12 - барашек, 13 - поперечина натяжного винта (2 шт), 14 - натяжной винт, 15 - стойка качалки, 16 - нижнее коромысло, 17 - короб, 18 - двухручьевой шкив, 19 - промежуточный вал, 20 - втулка стойки, 21 - пластина столика, 22 - подшипник с крышкой (2 шт.), 23 - шкив электромотора.

В чертеже настольного станка, сделанного своими руками, количество узлов необходимо свести к минимуму, это: качалка с закрепленной пилой, станина и электродвигатель. Можно взять двигатель от старой электрической машинки.

Обладателям ручного электролобзика повезло больше. Из листа фанеры можно сделать подставку и прикрепить лобзик на нее. Для крепления лобзика своими руками придется проделать отверстия в основании инструмента. Самая простая модель готова.

Теперь о более сложных и функциональных. Станина своими руками изготавливается из фанеры 12 мм, толстого пластика или текстолита. Она представляет собой основание, короб для размещения двигателя и механизмов, и рабочий столик. С другой стороны располагаем качалку с эксцентриком. Они соединяются между собой металлической пластинкой с подшипниками-втулками. Крепится вся конструкция на винты. Для монтажа промежуточного вала подготовьте пару подшипников. Двухручьевой металлический шкив на вал насаживается как можно плотнее, винтовое соединение закрепляется. Таким же образом можно сделать эксцентрик.

Чтобы изменять амплитуду движения качалки, на эксцентриковом фланце проделываются четыре круглых сквозных отверстия с резьбами, удаленные от оси на различное расстояние. Меняя место установки винта, регулируют размах движения качалки. Она представляет собой пару коромысел из дерева, прикрепленных на шарнирах к стойке. Задние концы коромысел содержат сквозные пропилы, в них вставляются винты натяжения. На концы спереди закрепляется пилка, подвижная за счет металлических шарниров. До крепления пилку вставляют в паз рабочей поверхности стола.

Механизм крепления пилки очень важен. При изготовлении самодельного устройства своими руками ему следует уделить особое внимание. Вставные пластины коромысел несут постоянные нагрузки при движении, потому они жестко закрепляются и стянуты винтами с шайбами Гровера. Серьги крепления не должны сильно сжиматься винтами, позволяя двигаться шарнирной оси пластины.

Стойку качалки целесообразно сделать из цельного куска материала. На верхней стороне проделан паз для коромысла, у нижнего конца вырезается проем в форме прямоугольника для второго коромысла. Чтобы легче прорезать отверстия, можно сложить стойку из двух частей.

Видео о том как сделать лобзиковый станок своими руками:

Даже небольшая неточность, умноженная на число шипов, способна испортить шиповое соединение, которое считается одним из самых капризных в изготовлении. Описанное ниже приспособление обеспечивает точное и быстрое изготовление шипового соединения для ящиков. Кроме того, с помощью одного-единственного приспособления можно делать шипы разного размера.

Приспособление состоит из трех основных частей - основания, которое крепится струбцинами к фрезерному столу, подвижных салазок с вертикальным упором и сменных накладок для изготовления шипов разного размера. Все детали этого приспособления сделаны из березовой фанеры толщиной 19 мм и твердой древесины. Детали просто склеены друг с другом. Длина основания зависит от ширины фрезерного стола. Измерьте расстояние от правого края до оси фрезы. Для измерения вставьте в цингу V-образную фрезу. Острый кончик фрезы расположен точно на оси вращения. Добавьте к полученному размеру 70 мм, чтобы определить длину основания (в нашем случае - 356 мм). Затем изготовьте приспособление, показанное на рисунке.

Чтобы салазки легко скользили вдоль основания, при сборке обеспечьте небольшой зазор, вставив между основанием и полозками кусочки бумаги. Если вы планируете использовать приспособление для изготовления шипов разного размера, сделайте несколько сменных накладок. Вам придется устанавливать новую накладку при переходе на другой размер. Чтобы сделать в накладке Т-образный паз, сначала выберите его центральную часть с помощью прямой фрезы, а затем, используя Т-образную фрезу, сделайте заключительный проход.

Размеры проушин и шипов зависят от диаметра используемой фрезы, но так как регулируемые накладки можно менять, вы имеете возможность выбрать фрезу любою размера. Чтобы соединения выглядели аккуратными, то есть начинались и заканчивались целыми шипами и проушинами, ширина деталей должна быть кратной диаметру фрезы. Для настройки сделайте из обрезков две пробные заготовки, имеющие такую же длину и толщину, как стенки ящика, но шириной на 3 мм больше окончательной высоты ящика.

Даже небольшие отклонения размеров суммируются при многочисленных проходах, формирующих соединение. Поэтому оставляйте на заготовках небольшой запас по ширине, чтобы впоследствии избежать неприятных сюрпризов. Вы сможете без труда удалить остаток припуска, когда соединения будут готовы.

Теперь установите приспособление на фрезерный стол, настройте его и сделайте ящик за 12 простых шагов.

Выберите фрезу в соответствии с толщиной деталей, например, чтобы сделать шипы шириной 6 мм в стенках толщиной 6 мм. Но можно взять фрезу большего диаметра для изготовления более крупных шипов.

Закрепите основание приспособления на фрезерном столе, выровняв фрезу по центру выреза. Положите на основание заготовку и установите вылет фрезы так, чтобы она чуть выступала сверху.

Установите поверх основания салазки с вертикальным упором и зафиксируйте накладку, выровняв ее торцы вровень с полозками. Сдвиньте салазки вперед, чтобы фрезой сделать в накладке вырез-проушину.

Сделайте из обрезков Т-образную рейсшину для фиксации расстояния от края фрезерного стола до накладки. Рейсшина должна иметь достаточную высоту, чтобы ее торец упирался в накладку.

Выпилите из твердой древесины рейку-шаблон квадратного сечения, плотно входящую в вырез накладки. Распилите ее на две части и сложите их вместе, чтобы передвинуть накладку.

Удалите рейсшину и рейки, затем сделайте в накладке второй вырез-проушину. Обрежьте штыревой упор до длины 51 мм и вклейте его в новую проушину вровень с задней стороной накладки.

Для проверки настроек прижмите край пробной заготовки к штыревому упору. Сдвиньте салазки вперед, чтобы сделать в заготовке первую проушину.

Наденьте первую проушину на штыревой упор и отфрезеруйте вторую проушину. Продолжайте операцию до завершения, каждый раз надевая новую проушину на штыревой упор.

Для формирования первого выреза на углу смежной заготовки вставьте между ней и штыревым упором вторую часть рейки. Сделав первый проход, отложите рейку в сторону.

Прижмите угловой вырез к штыревому упору и сделайте второй проход. Последовательно сформируйте все шипы и проушины соединения. Опилите стенки ящика до окончательной ширины, удаляя неполные шипы.

Проведите пробную сборку соединения. Оно должно легко соединяться усилием рук, но не разъединяться под собственной массой. Если требуется, измените настройки.

Фирменные прижимы для склейки ящиков позволяют сжимать детали с выступающими торцами шипов, но при этом распределяют давление на все соединение.

Чтобы шиповые соединения ящиков получались безупречными, следуйте советам:

Перед изготовлением соединений расположите стенки ящика так, как они будут окончательно склеиваться, и поставьте метки. Чтобы не перепутать их ориентацию, пометьте внешнюю и верхнюю сторону каждой стенки. Помните, что на противоположных стенках соединения должны выполняться одинаково.
Фреза с восходящей спиралью дает более чистый рез с минимумом сколов. Кроме того, режущие усилия при работе такой фрезы направлены вниз, прижимая заготовку к столу и не давая ей приподниматься.
Обрабатывая древесину, склонную к образованию сколов, прикрепите к переднему краю заготовки ненужный обрезок с помощью двухстороннего скотча.
Всегда делайте шипы чуть длиннее; их выступающие торцы нетрудно удалить с помощью шлифовки или копирующей фрезы после сборки ящика. Чтобы на крайних шипах не возникали сколы, прижмите к ним струбциной обрезок бруска или доски.
Если дно ящика с прямыми шипами должно вставляться в шпунты стенок, насухо соберите ящик, зафиксируйте стенки струбцинами и выберите шпунты изнутри с помощью шлицевой фрезы с подшипником. Затем сделайте закругления на уголках дна в соответствии с радиусом фрезы.
Склеивайте ящики в течение суток после изготовления соединений. Если оставить детали на несколько дней, шипы могут усохнуть или разбухнуть, что затруднит сборку, или даже сделает ее невозможной.
Склейка четырех соединений с большим числом шипов и проушин заставляет торопиться. Экономьте время, нанося клей только на внутренние грани шипов.

При использовании содержания данного сайта, нужно ставить активные ссылки на этот сайт, видимые пользователями и поисковыми роботами.