Соединение ласточкин хвост при сборке рамок. «Ласточкин хвост» крепление, соединение. Подробнее о соединении «ласточкин хвост»

Что такое соединение «ласточкин хвост»

Рис 8. Соединение на шип «ласточкин хвост».

• а - расстояние между шипами
• б - ширина шипа
• в - ширина паза
• г - интервал (треть ширины шипа)

В строительстве деревянных домов одно из самых прочных и красивых соединений - «ласточкин хвост». В нем все детали держатся друг за друга очень прочно, даже можно не использовать клей. Каждая из деталей конструкции плотно зажимает шипы другой, и смещения не происходит. Поверхность соединения также довольно велика, она зачастую больше, чем у других конструкций с шиповаными соединениями.

Рис. 9. Разновидности соединения «ласточкин хвост»

• а - открытое соединение
• б - полупотайное соединение
• в - полупотайное соединение, выполненное машинным способом

«Ласточкин хвост» - шиповое соединение, которое выполняют в определенном порядке. Подготовительная часть: нужно отмерить заготовки, затем разметить пазы и шипы, предусмотрев обязательные скосы. Затем разметку нужно перенести с более широкой стороны на торец детали и далее - на противоположную сторону.

После этого следует надпилить пазы и вырезать их стамеской. С помощью заранее подготовленной доски размечают места, где на другой доске запланированы шипы и пазы. Последние по внутренним краям подчищают под углом, чтобы не допустить раскола дерева. По завершению своих действий нужно и ту, и другую деталь соединить без клея. Если необходимо, следует исправить конструкцию, склеить детали, прижав их, чтобы клей лучше засох.

Соединение «ласточкин хвост» предусматривает сцепление деталей с зубьями особой формы. Шипы вгоняют в специальные пазы, которые находятся на обрезной доске (горизонтально расположенной). Доски можно соединять и разъединять только в том случае, когда шипы находятся вертикально, а иначе невозможно. Виды и способы соединений типа «ласточкин хвост» различаются только формой шипов (рис.9).

Эти соединения используются только для тех деталей, которые не покрывают цветным лаком и красками. Поэтому шипы и пазы изделия должны быть равномерно расположенными по всей его ширине и должны быть идентичными (кроме крайних). Это обеспечит хорошее качество соединения.

Рис. 10. Разметка соединения «ласточкин хвост»

• а - в - последовательность выполнения

Чтобы разметить соединение правильно, нужно точно подобрать скосы шипов «ласточкина хвоста». Последовательность операций (рис. 10) при этой работе должна быть четко соблюдена (в частности, при расчерчивании).Сначала в месте крепления нужно пометить толщину соседней детали на доске-заготовке, затем отметить половину этой длины и ту линию, до которой расстояние трижды больше, чем толщина этой детали. Если будет нужно в дальнейшем сделать поверхность заготовки для трех пазов и четырех шипов, необходимо нанести метки на линию, которая служит вспомогательной. Это расстояние должно делиться на 10. Цифру расстояния, которую мы получили, в единицах деления, нужно перенести на разметочную линию (рис. 10, а) .

Следующий этап: легкими штрихами нужно отметить на заготовке средние линии, где будут расположены пазы. На этом этапе штриховыми линиями на заготовке размечают средние линии пазов (рис. 10, б) . И в завершение от точек пересечения средних линий до вспомогательной линии разметки через точки на линии «половина толщины доски» также проводят вспомогательные линии (рис. 10, в) .

Чтобы разметить скосы шипов, можно применить лист металла, например, жести, и сделать из него заготовку (рис.11). Для этой цели мастер вырезает соответствующую форму, зачищает края, обрабатывает поверхность, если это необходимо (например, от ржавчины).

Рис. 11. Приспособление для разметки скосов шипов

После того, как линии разметки перенесутся, нужно заштриховать выпадающие участки на изделии, а также отметить промежутки между шипами, чтобы не перепутать, что выпиливать, а что нет. Это очень пригодится при использовании стамески. А затем можно начинать пилить.

Сначала пропиливают те участки, где наклон одинаков, а затем деталь переворачивают и пилят другие ее края. На всех сторонах периодически нужно проверять, правильно ли направлен диск и не требуется ли исправить распил. Когда вырезаются пазы, стамеску нужно удерживать только вертикально, а деталь в это время следует прикреплять к верстаку в строго горизонтальном положении.

Вначале нужно сделать стамеской пазы с одной стороны доски, примерно до ее середины. Затем нужно перевернуть доску и сделать пазы на другой ее стороне. Сначала по правилам лучше изготавливать шипы, затем приниматься за проделывание пазов на другой доске. Можно и по-другому поступить: сначала проделать пазы, затем использовать их для разметки шипов с другой стороны доски, торцевой. Так вы не потеряете линии разметки на темном материале дерева.

Чтобы детали соединить между собой, нужно их крепко зажать, обязательно вертикально. Распилы нужно сделать так, чтобы они были параллельными длине доски. Легкое скашивание то вправо, то влево допускается. Перед тем, как наносить клей на поверхность, нужно обработать ее наждачной бумагой, кроме краев, которые не следует закруглять.

Затем следует соединить доски таким образом, чтобы пазы и шипы не могли расколоться. Чтобы соединить детали из дерева, нужно воспользоваться киянкой (рис.12). Важно избегать прямых ударов по деревянному изделию. Стоит применить отдельно взятую планку для того, чтобы защитить детали от повреждений и трещин.

Рис. 12. Использование киянки при соединении деревянных деталей

По завершению соединения деталей с помощью шипов нужно исправить ошибки посредством столярной шпатлевки. Ее нужно распределить по щелям, а не по всей площади углового соединения. Поэтому лучше взять долото, а не большой шпатель. Шпатлевку лучше прижать в тех местах, где нужна коррекция, а не во всех подряд. Вместо долота и пилы для прорезывания сложных видов шипов сегодня большинство мастеров столярного искусства пользуется специальным машинным оборудованием. Есть также определенные виды фрезы для прорезывания пазов. Если оснастить ее специальным направляющим устройством, в древесине получатся идеальные выемки с равномерным распределением.

Рис 13. Предотвращение раскалывания пазов в соединении «ласточкин хвост»

• 1 — скосы
• 2 — дополнительная планка

Есть также эффективные способы для того, чтобы вырезать пазы с использованием шаблонов из металла. Их применяют, присоединив к дрели. Чтобы пазы не раскалывались, для соединения «ласточкин хвост» делают маленькие скосы. Их выполняют по краям на внутренней площади шипов. Процесс склейки соединения под названием «ласточкин хвост» нужно делать последовательно. Здесь потребуется также дополнительная планка. Она поможет правильно распределить нагрузку - ее получат только соединяющие пазы. Это поможет предотвратить повреждение шипов (рис.13).

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.

Теперь вы не ограничены шириной вашего фрезерного шаблона.

Приспособление для фрезерования открытых соединений «ласточкин хвост» обычно применяют для работы с досками шириной не более 305 мм. Но это не значит, что вы не можете делать такие соединения на щитах любой ширины. Просто освободите шаблон-гребенку от основания, которое ограничивает ширину заготовок, и закрепите непосредственно на щите. Вот как это делается.

Настройка

Вам потребуется сразу два фрезера: один для конусной фрезы «ласточкин хвост» и один для прямой фрезы, которая формирует шипы. Это позволяет обойтись без замены фрез и настройки глубины. Еще подготовьте пару пробных заготовок, ширина и толщина которых точно соответствует деталям вашего проекта. Вам нужно сделать «ласточкины хвосты» на одной доске (доске с «хвостами») и шипы — на другой (доске с шипами).

Снимите шаблон-гребенку с приспособления и освободите его от всех упоров и кронштейнов. Сделайте из обрезков две проставки шириной 76 мм по длине шаблона. Их толщина должна быть такой, чтобы они на 13 мм заходили в вырезы на обоих краях шаблона. Прикрепите одну проставку шурупами к нижней стороне шаблона, а другую отложите в сторону. Проведите базовую линию на внутренней стороне доски с «хвостами». Для этого поставьте доску с шипами на торец, выровняв ее с торцом и кромками доски с «хвостами». Разметочным ножом отметьте толщину доски с шипами на доске с «хвостами».

Струбцинами закрепите пробные заготовки на противоположных сторонах проставки, расположив их внутренними сторонами наружу и плотно прижав к нижней стороне гребенки (фото А). Переверните эту сборку шаблоном вверх, установите вторую проставку между заготовками, а затем зафиксируйте все это в тисках или на передней стороне верстака так, чтобы доска с «хвостами» была обращена к вам (фото В).

Край доски с «хвостами» должен располагаться точно по центру выреза. Используйте угольник для выравнивания кромок обеих заготовок, чтобы они совпадали в готовом соединении.

Прикрепите заготовки с шаблоном к толстому брусу, закрепленному струбцинами на верстаке. Наждачная бумага на передней грани бруса препятствует смещению деталей.

Теперь пометьте крестиками участки материала, которые собираетесь удалить. Для шиповых соединений с переменным шагом (таких как в проекте «Постельный ларь») не проводите фрезу через все вырезы гребенки. Например, для стенок ларя шириной 400 мм мы пометили два первых выреза, затем пропустили один и поставили метку под четвертым вырезом (фото С). Пропустив еще два выреза, пометили седьмой, затем пропустили три и пометили одиннадцатый вырез.

Наконец, настройте на каждом фрезере вылет фрезы на 0,5-0,8 мм ниже базовой линии, размеченной на лоске с «хвостами» (фото С).

Пометьте удаляемый материал между «хвостами». Затем настройте вылет обеих фрез так, чтобы шипы и «хвосты» слегка выступали над поверхностью щита. Отшлифуйте их заподлицо после сборки.

Направляйте фрезу только в вырезы гребенки, расположенные над метками. Фрезеруйте не спеша, чтобы уменьшить сколы, но и не слишком медленно, чтобы не появились прижоги.

Сформируйте соединение

Сначала отфрезеруйте «хвосты» (фото D ). Затем возьмите другой фрезер и сделайте прямой фрезой проходы в каждом вырезе гребенки для шипов. Работать нужно аккуратно, так как при фрезеровании шипов особенно важно, чтобы подошва фрезера плотно прилегала к шаблону. Наклон фрезы приводит к неровностям на краях шипов.

Ослабьте верхние струбцины и передвиньте шаблон, чтобы сформированные шипы располагались посередине вырезов (фото Е). (Возможно, для этого придется применить киянку, чтобы слегка постукивать ею по проставке.) Пометьте все шипы, расположенные напротив «хвостов». Снова затяните струбцины и убедитесь, что заготовки плотно прижаты к шаблону, и их кромки выровнены. Затем удалите фрезой помеченные шипы. В зависимости от используемого шаблона, на заготовке может остаться небольшой заусенец в виде тонкой стружки, который можно обломить, а можно снова немного передвинуть гребенку, чтобы еще раз зачистить фрезой промежуток между оставшимися шипами.

Пометьте удаляемые шипы, поставив крестики на тех, которые расположены напротив «хвостов». Оставьте только шипы, расположенные напротив проушин.

Сдвинув шаблон и снова зафиксировав заготовки, разметьте остальные «хвосты».

После зачистки шипов снова ослабьте верхний зажим и передвиньте шаблон, чтобы нетронутый край доски с «хвостами» оказался в середине выреза гребенки (фото F ). Поставьте метки, чтобы завершить формирование «хвостов». (На наших щитах осталось сделать лишь одну проушину.) Затем повторите весь процесс, чтобы изготовить соединение полностью.

Теперь — точная подгонка

Попробуйте собрать соединение. Легкой сборки и идеальной плотности можно добиться перемещением шаблона-гребенки вперед или назад относительно проставки. Если соединение слишком плотное, сдвиньте шаблон в сторону «хвостов». Если слишком свободное, сдвиньте его в сторону шипов. Отпилите края ваших пробных заготовок и сделайте следующую попытку, пока не добьетесь оптимального результата.

Когда удастся аккуратно соединить пробные заготовки, отфрезеруйте соединения на деталях проекта. Помните, что на каждом конце шаблона-гребенки обрабатываются противоположные углы коробки. Когда доска с «хвостами» обращена к вам, соединения для переднего левого и заднего правого углов нужно начинать от левого конца шаблона. Соединения для переднего правого и заднего левого углов делаются у правого конца шаблона. Тогда «хвосты» будут расположены на передней и задней стенках ларя. Перед тем как приступить к фрезерованию деталей проекта, временно скрепите их струбцинами и пометьте каждую деталь и каждый угол, чтобы не перепутать.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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

Детали ящичных соединений всегда изготавливают в нескольких экземплярах. Вы можете оптимизировать рабочий процесс, собрав заготовки в пачку, и распилить за один раз всю серию.

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.

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.

Деревянная и фанерованная мебель, так же как и другая, собранная из отдельных конструктивных элементов, изготовленных из массива дерева, к сожалению, не может служить бесконечно долго. И это вполне объяснимо. Кроме естественного старения и различных «заболеваний» древесины встречаются расшатанные клеевые соединения, следы небрежного хранения, неквалифицированного ремонта, реставрации и другие. Наиболее часто в реставрацию поступает мебель с ослабленной прочностью конструктивных соединений отдельных элементов, в частности шиповых соединений.

1.1. Укрепление соединений «гнездо-шип», «ласточкин хвост»

Следует отметить, что в течение последних двух столетий мебель собиралась с помощью различных шиповых соединений. Чаще всего использовали соединение «гнездо-шип» или аналогичные скрытые соединения, в которых применялись деревянные нагели (стержни). Такие соединения удерживают основу каркаса многих столов, кресел, стульев, диванов и других мебельных изделий. Это положение остается неизменным в практике реставрации конструктивных элементов, изготовленных из массива дерева и в настоящее время.

Соединение «гнездо-шип» представляет собой прямоугольный вариант конструктивной сборки мебели и имеет два основных способа соединения. Первое, когда гнездо с уступом и шип - один конец деревянного элемента отрезается и подгоняется таким образом, чтобы входить в гнездо, вырезанное в другом элементе. При другом способе шип находится на одном уровне с одной стороны плоскостной обвязки мебельной детали, например выдвижного ящика стола.

Соединение «ласточкин хвост» (рис. 1) представляет усложненный вариант соединения «гнездо-шип». Шипы должны плотно входить в гнезда, имеющие форму хвоста ласточки, которые усиливают прочность соединения; разъединяются они только в одном направлении.

«Ласточкин хвост», так же как и «гнездо-шип», применяются для соединения двух деревянных плоских элементов, сходящихся под прямым углом, например в выдвижных ящиках столов, шкафов и других изделиях.

При стержневом (начальном) соединении один конструктивный элемент (деталь) мебели, с вклеенным в гнездо нагелем, вставляют в гнездо на втором элементе с предварительно нанесенном столярным клеем.

Укрепление шиповых соединений «ласточкин хвост» и«гнездо-шип» показаны на рис. 2 и 3 соответственно.

В деревянных стульях, креслах, диванах много соединений, больше чем в других видах мебели. Рассмотренные выше соединения должны выдерживать значительные нагрузки, хотя рано или поздно в любой мебели они ослабляются или полностью разрушаются. Одно ослабленное соединение приводит к увеличению нагрузки на исправные соединения, поэтому ослабленное необходимо укрепить - и чем раньше, тем лучше.

В тех случаях, когда разборка мебели нежелательна, а шиповые соединения ее сильно ослаблены, клеевые соединения укрепляют путем впрыскивания с помощью медицинского шприца жидкого свежего столярного клея и выдерживают до полного высыхания клея. Место склейки фиксируется струбцинами.

Если необходимо обеспечить повышенную прочность соединений, то конструкцию каркаса мебели укрепляют дополнительными деталями: вырезанными пластинками из обычной многослойной березовой фанеры, приклеенными горячим столярным клеем внутри каркаса и закрепленными шурупами; деревянными бобышками, также приклеенными во внутренних углах царгового пояса стульев, кресел, столов; деревянными нагелями, которые вбивают с натягом и на клею в отверстия, просверленные в местах шиповых соединений.

При реставрационных работах, когда шиповые соединения разобраны, шипы очищают от старого клея. Для удаления клея с поверхности шипа используют нож, циклю, крупнозернистую наждачную бумагу. Держать нож надо почти перпендикулярно к древесине шипа, прилагая усилие на лезвие так, чтобы снять высохший клей, не вдавливая нож в дерево. Гнездо очищается от старого клея с помощью стамески путем соскабливания, при этом оно немногорасширяется, чтобы образовалось место для расширенного шипа за счет дополнительной прокладки из тонкой пластинки шпона. Это обеспечит повышенную прочность соединении при новойсклейке. Кроме того, если в соединении «гнездо-шип» имеется щель, то для плотной стыковки иногда добавляют клин, а в некоторых случаях, для большего закрепления, в край соединения вбивают скошенную шпонку.

Если шип имеет трещину, то ее пропиливают шиповой пилой и в пропил вставляют малоскошенный клин.

В случае разрушения шипа его заменяют новым. Для этого на месте старого шипа стамеской делают гнездо глубиной 2-3 см, в которое вклеивают новый шип.

После устранения всех дефектов на деталях и проверки подгонки шипов и гнезд шиповые соединения вновь склеивают столярным клеем. Для этого клей наносится на шипы, шпонки и прокладки, а также в гнезда. После сборки, поместив шип в гнездо, затягивают зажимным устройством шиповые соединения и выдерживают их до полного высыхания клея.

1.2. Укрепление соединений в «шпунт и гребень»

Соединение в «шпунт и гребень» (рис. 4) используют в том случае, когда соединяемые места конструктивных элементов имеют прямоугольную форму, например, две складываемые доски.

Это соединение ослабляется в результате одновременной усушки шпунта мебельного элемента и гребня по толщине. Восстанавливают толщину гребня с обеих сторон прокладками из тонкого шпона. Если гребень имеет трещины или обломан, то его сострагивают рубанком. На его месте делают углубление, то есть шпунт такой же ширины и глубины, как у присоединяемой доски. Доски сплачивают на шип. Вставной шип вклеивают в паз, причем направление его волокон должно быть перпендикулярно направлению волокон соединяемых частей. Вставной шип может изготавливаться из простой березовой фанеры толщиной не менее 5 мм, если соединяемые ребра шпунта имеют достаточную толщину.

1.3. Укрепление соединений на нагеля

Для соединения отдельных элементов широко используются нагели круглого сечения (рис. 5). Так, например, для соединения двух сломанных частей ножки стула или кресла используют нагель. Гнезда под нагель сверлятся сверлом нужного диаметра. Нагель не обязательно делается из того же материала, что и мебель. Лучшие нагели изготавливаются из бука, менее ломкого, чем дуб. Нагель должен глубоко (до 5-6 см) приникать в соединяемые части.

1.4. Укрепление соединений на «гладкую фугу»

Соединение досок на гладкую фугу (рис. 6), ослабленное в результате коробления щитов и усушки, укрепляют поперечными шпонками трапециевидного или прямоугольного поперечного сечения.

Их вставляют в пазы, сделанные на внутренней (нелицевой) стороне детали. Размеры паза шпонки для тонких досок должны быть не менее половины их толщины. Склеивают доски по кромкам и вклеивают шпонки одновременно. Для этого после нанесения клея сплачиваемые доски кладут лицевой стороной на плотный и ровный подкладной щит, вставляют шпонки и помещают под пресс. Одновременно с помощью струбцины сжимают доски с краев. При этом устраняется незначительное коробление общей поверхности.

Укрепление соединений на гладкую фугу можно проводить вставками в форме шипа «ласточкин хвост» (рис. 7) - это традиционный метод.

«Ласточкин хвост», который иногда реставраторы называют «бабочками», представляет собой вставку в форме сдвоенных шипов. После того как части досок соединены, в дереве вырезают пазы приблизительно на треть его толщины по форме вставки, в которые они должны плотно входить. Вставки делаются из той же породы дерева, что иэкспонат, или же из прочного дерева (дуб, бук); волокна их должны быть перпендикулярны направлению волокон соединяемых кромок. «Ласточкин хвост» должен быть достаточно широк вперемычке (в центре). Благодаря своей форме такая вставка обеспечивает прочное соединение, но некоторые реставраторы считают ее недостаточной.

1.5. Укрепление соединений на «ус»

Реставраторы довольно часто встречаются с соединениями мебельных элементов на «ус» (рис. 8), которые состоят в наложении одного элемента на другой понаклонному срезу. Соединяемые части должны по возможности иметь максимальную поверхность соприкосновения, тогда и надежность склейки будет наибольшей. Склеенное место укрепляют нагелями или вставными шипами.

1.6. Укрепление соединений «сухарями»

Этот способ укрепления элементов мебельной конструкции и их соединений применяют в том случае, когда мебель не подлежит демонтажу. Осуществлять укрепление можно соединительными накладками любой формы (рис. 9).

Чтобы заделать трещину изнутри и помешать ей распространяться, можно с помощью накладки закрепить соединенное место по вертикали и горизонтали. Накладки делают из древесины той же породы, что и сам экспонат. При их наклейке на трещину нужно, чтобы волокна накладок были перпендикулярными поотношению к волокнам соединяемых частей. Часто склеиваемые трещины не являются прямыми, тогда предпочтительно сделать не одну накладку, а несколько меньших размеров рядом друг с другом. После покрытия хорошим столярным клеем, если возможно, их поджимают шурупами. Достоинством этого укрепления соединений является то, что накладки по необходимости могут сниматься.

Одной из разновидностей накладок являются «сухари», которыми укрепляют соединения царги с ножкой. Некоторые реставраторы возражают против использования «сухарей», считая их нерациональными. Они предпочитают демонтировать мебель, переделать царгу с новым внутренним соединением. При этом нарушается принцип максимального сохранения оригинала. Кроме того, иногда вредно снимать обивку и затем демонтировать экспонат. «Сухари» компенсируют «усталость» древесины царги, вызванную многочисленными поновляющими обивками. «Сухари» особенно полезны тогда, когда бруски царги сидения искривлены и имеют продольные трещины.

«Сухари» изготавливают из мягких, хорошо клеящихся пород дерева (липа, тополь). Их высота должна равняться высоте царги. Изнутри им придается вогнутая линия, потому что эта форма облегчает обивку и конечное закрепление в углах соединения царги и ножки. «Сухари» устанавливают после закрепления ножки. Если они хорошо подогнаны иприклеены, то нет особой необходимости привинчивать их шурупами. Но некоторые реставраторы тем не менее во время склейки поджимают «сухари» струбцинами, а после склейки ввинчивают шурупы. Недопустимо применять гвозди.