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.
Ласточкин хвост, разъёмное шиповое соединение (пазы трапециевидной формы), используемое в машиностроении и столярных изделиях для надежного крепления деталей между собой. В данном материале рассмотрим изготовление приспособлений облегчающих производство пазов в дереве с помощью ручного фрезера.
Приспособления для фрезера по дереву своими руками
Сам станок очень древнее изобретение человечества, описания принципов фрезеровки появились в 16 веке, а прототипом станка было изобретение Леонардо да Винчи, который предложил вращать круглый напильник для увеличения обработки изделия, что можно считать первым аналогом фрезы.
А уже американский изобретатель Эли Уитни за годы жизни с 1765 по 1825 довел до ума все разрозненные попытки создать полноценный станок, за что по праву считается создателем первого фрезерного станка, хотя с этим утверждение согласны не все ученые.
И поскольку станок имеет столь древние корни, то и приспособлений к изготовлению различных деталей великое множество, описать их все в свете данного материала не представляется возможным, а посему рассмотрим только некоторое из них, на мой взгляд, наиболее важные и полезные.
Универсальное приспособление для соединения шип паз
заводская пластина для изготовления соединения шип паз
Используется с фрезером для резов соответствующих пазов и шипов, оно устанавливается в тиски, и деталь прижимается струбциной к устройству. Как правило, продается в магазинах.
внешний вид соединения
Рассмотрим приспособления для фрезерования пазов
Выпилите верхнюю часть — столешницу из 18 мм фанеры длиной 40 см. и достаточной ширины, чтобы обработать самую толстую заготовку, которую Вы планируете соединять шипом.
Вырежьте два бруска 5х10 см., отпилив их такой же длины, что и верх. Бруски в дальнейшем будут играть роль прижима заготовки и центровки ее относительно паза в столешнице. Чтобы подготовить верх, проведите линию в его центре, затем отфрезеруете пазовую выемку по линии с одного конца.
схематичное изображение оснастки
Обратите внимание
Выемка должна быть такой же ширины, как копировальное кольцо, которое Вы будете использовать со своей фрезой. Выемка должна быть достаточно длинной, чтобы соответствовать длине самого длинного паза, который Вы собираетесь резать.
Затем отфрезеруйте два перпендикулярных центральной линии регулировочных паза. Наконец, просверлите смотровое отверстие между этими двумя пазами. Чтобы собрать всю конструкцию, вверните болты в губки и закрепите верх к брускам гайками-барашками с шайбами.
Чтобы использовать наше оборудование, начертите паз на заготовке и отметьте на ней центральную линию. Ослабьте барашки и установите заготовки между брусками таким образом, чтобы центральная линия соединилась с линией верха приспособы, проверьте, что край заготовки находится напротив кромки верха.
Зажмите барашки. Выровняйте фрезу по одному концу чертежа паза, затем отметьте вспомогательные линии на верхней поверхности стола по края базы фрезера.
Как правильно работать с оснасткой шип паз
Повторите это еще раз, чтобы отметить линии другого конца. Отфрезеруйте паз, внизу начиная рез с выравнивания базы фрезера по первой вспомогательной линии, и остановите фрезерование, когда пластина дойдет до второй вспомогательной линии.
Смастерим своими руками приспособление для изготовления шипов
Изделие для изготовления шипов
Сделанный из дерева и фанеры кондуктор, показанный выше, позволяет резать прямоугольные шипы с двумя заплечиками. Обрабатываемый предмет находится лицевой поверхностью снизу под кондуктором, в то время как фрезер двигается вдоль упора сверху, удаляя лишнее за два прохода.
Изделие состоит из двух параллельных базовых брусков, стопора и упора — все сделано из дерева такой же толщины, что и деталь, в данном случае из брусков 25х75мм, а также верхней поверхности и поддержки, сделанных из 18мм фанеры.
Базовые бруски должны быть приблизительно 400 мм длиной; вырежьте из фанеры верхнюю поверхность приблизительно 200 на 250 мм и приверните ее к брускам как показано на рисунке. Приверните стопор на концах базовых брусков вместе с поддержкой. Установите упор приблизительно в 25 мм от конца верхней поверхности.
вырезаем шип с помощью устройства
Раззенкуйте отверстия под все головки винтов и убедитесь, что сделали все углы прямоугольные. Просверлите смотровое отверстие в верхней поверхности, чтобы безошибочно поместить заготовку точно по разметке.
Согласитесь, весьма проблематично быстро и качественно нарезать идеальный круглый шип на торцах деревянных заготовок круглого сечения. Ну конечно если вы не счастливый обладатель шипорезного станка с ЧПУ. Для тех, чей цех или мастерская не так богато «упакована» предлагаем изящный способ решения этой задачи. Сделайте простой и надежный кондуктор из подручных материалов за 15 минут
1. Заготовка
Вам понадобится небольшой брусок из древесины или МДФ. Примерные размеры - сечение 4х4 см, длина около 10 см. Впрочем, все зависит от диаметра предполагаемого шипа и размера заготовки.
2. Отверстие под заготовку
Просверлите отверстие в бруске диаметр которого будет равен диаметру вашей круглой заготовки. Если отверстие получится с небольшим припуском, то будет совсем хорошо.
Небольшой припуск не помешает. В дальнейшем это облегчит нарезание шипа. Но не переусердствуйте, иначе может получиться люфт
3. Ограничитель
Для того что бы заготовка не проваливалась при обработке потребуется установить ограничитель. Для этого вырежьте из ДВП или тонкого МДФ пластину размером равным основанию вашего бруска. Вы конечно, можете приклеить основание к бруску столярным клеем, но имеет смысл поступить проще - соедините эти две детали на двухстороннюю клейкую ленту.
4. Настраиваем фрезер
Теперь настройте свой фрезер для нарезания шипа. Используйте прямую фрезу. Установите высоту вашего шипа, не забудьте компенсировать толщину ограничителя.
5. Настройте упор
Настройте упор фрезера таким образом, чтобы центр фрезы совпадал с центром отверстия в кондукторе
6. Фрезеруем паз
На этом этапе отфрезеруйте в заготовке кондуктора паз. Лучше это выполнить в 2-3 прохода. На упоре вы можете поставить отметку для того, что бы каждый проход оканчивался в одном и том же месте, а именно в центре отверстия.
Кондуктор готов!
7. Закрепите кондуктор
Вам следует надежно прикрепить получившийся кондуктор к упору фрезерного станка. Проще всего это сделать струбциной. Настройте вылет фрезы на диаметр вашего будущего круглого шипа.
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.
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:
