 |
Размеры соединений К-3, мм
|
|
|
|
ТЕХНОЛОГИЯ ОБРАБОТКИ ДРЕВЕСИНЫ
(ручная обработка)
Курс лекций
Мозырь
СОДЕРЖАНИЕ
Введение в курс «Технология обработки древесины» (4 ч) Глава 1. Основные операции по обработке древесины (14 ч)
1.1. Рабочее место столяра………………………………………………..
1.2. Основы резания древесины…………………………………………..
1.3. Разметка………………………...……………………………………
1.4. Теска древесины……………………………………………………..
1.5. Пиление древесины ………………………………………………..
1.5.1. Ручное пиление …………………………………………………….
1.5.2. Подготовка пил к работе..…………………………………………
1.5.3. Приемы работы ручными пилами………………………………….
1.5.4. Механизированное пиление………………………………………...
1.5.5. Техника безопасности……………………………………………….
1.6. Строгание древесины…………………..…………………………...
1.6.1. Инструменты для ручного строгания………………………………
1.6.2. Ручное строгание…………………………………………………….
1.6.3. Приемы строгания…………………………………………………...
1.6.4. Инструменты для механизированной обработки древесины….....
1.6.5. Работа ручными и электрорубанками….………………………….
1.7. Долбление, резание стамеской и сверление древесины…………..
1.7.1. Ручное долбление древесины……………………………………….
1.7.2. Резание стамеской…………………………………………………...
1.7.3. Механизированное долбление……………………………………...
1.7.4. Ручное сверление древесины……………………………………….
1.7.5. Механизированное сверление древесины………………………….
1.8. Контрольные вопросы и задания…………………………………...
Глава 2.Столярные и плотничные соединения (8 ч)
2.1. Плотничные соединения………………………………………...….
|
|
|
2.1.1. Угловые соединения………………………………………………...
2.1.2. Крестообразные соединения…………………..……………………
2.1.3. Соединения по высоте………………………………………………
2.2. Столярные соединения………………………………….………......
2.2.1. Конструктивные части и элементы столярных изделий………….
2.2.2. Соединение деталей из древесины…………………………………
2.3. Шиповые соединения столярных изделий…………………….…..
2.4. Выработка шипов и проушин……………………………………….
2.5. Соединение элементов на нагелях, гвоздях, шурупах…………….
2.6. Соединения на клеях………………………………………………...
2.7. Контрольные вопросы и задания…………………………………..
Глава 2. СТОЛЯРНЫЕ И ПЛОТНИЧНЫЕ СОЕДИНЕНИЯ
Плотничные соединения
Для получения строительных элементов требуемых размеров лесоматериалы соединяют по длине, ширине, толщине и высоте посредством врубок. Врубки применяют при изготовлении балок, ферм, строительстве рубленых и брусчатых домов. Врубки на строительстве выполняют по разметке вручную и по шаблонам с помощью ручного или электрического инструмента. Ножовкой или электропилой выпиливают излишки древесины, после чего стамеской зачищают это место. При выпиливании нужно следить за тем, чтобы пилой не выходить за пределы разметки.
Соединения должны быть надежными и прочными в процессе эксплуатации, технологичны в изготовлении, выполнены аккуратно и тщательно, с пригонкой на месте монтажа. Зазоры и неплотности в соединениях, а также сучки в местах сопряжении не допускаются. Эти дефекты необходимо устранить.
Соединение отрезков более крупных размеров по длине для получения деталей нужных размеров называются сращиванием (рис. 50).
Рис. 50. Сращивание: а – вполдерева; б – косым прирубом; в – прямой накладной замок; г – косой накладной замок; д – прямой натяжной замок;
е – косой натяжной замок; ж – впритык
|
|
|
Сращивание производится вполдерева, косым прирубом, прямым и косым накладными замками, прямым и косым натяжными замками, впритык. При сращивании вполдерева (рис. 50, а) длина соединения должна быть равна 2...2,5 толщины бруса. Соединение скрепляют нагелями (при строительстве брусчатых домов).Соединение косым прирубом с подрезкой торца (рис. 50, б) делают равным 2,5…3 толщины бруса и крепят также нагелями.
Соединение прямым (рис. 50, в) или косым накладным замком (рис., 50, г) используют в конструкциях, в которых возникают растягивающие усилия. Соединения в прямой накладной замок располагаются на опоре, а в косой накладной замок – у опор. Соединения в прямой (рис. 50, д) или косой натяжной замок (рис. 50, е) являются прочными, однако их изготовление сложно, кроме того, при усыхании древесины ослабляются клинья, поэтому для ответственных деревянных конструкций применять натяжные замки не рекомендуется.
Сращивание впритык (рис. 50, ж) производится в тех случаях, когда два бруса своими концами ложатся на опору. Концы брусьев соединяют вплотную, а затем крепят скобами.
2.1.1.Угловые соединения. Брусья, бревна соединяют под углом при возведении брусчатых и рубленых стен, устройств верхней и нижней обвязок в каркасных домах и других деревянных конструкциях. Основными видами плотничных соединений являются соединения вполдерева, в полулапу, шиповое угловое соединение сковороднем (рис. 51).
Рис. 51.Угловое соединение брусьев:
а – вполдерева; б – вполулапу; в – шиповое; г – угловое сковороднем
Врубку вполдерева (рис. 51, а) выполняют путем вырубки или срезки половины толщины на концах соединяемых брусьев. После вырубки концы соединяют под прямым углом. Соединение в полулапу (рис. 51, б) получается при зарезке на концах брусьев наклонных плоскостей.
Обработанные концы брусьев плотно соединяют. Врубку угловым сковороднем (рис. 51, г) выполняют так же, как и врубку вполдерева, но дополнительно в одном из брусьев выпиливают часть древесины.
2.1.2. Крестообразные соединения. Этот вид соединения (рис. 52) брусьев применяют при строительстве мостов и изготовлении других деревянных конструкций. Такие соединения выполняют вполдерева, в треть и в четверть дерева, а также с зарубкой одного бруса.
|
|
|
Рис. 52. Крестообразное соединение брусьев:
а - вполдерева; б –в треть дерева; в – в четверть дерева;
г – с зарубкой одного бруса
2.1.3. Соединение по высоте. Соединение по высоте называется наращиванием. Этот вид соединения применяют при устройстве столбов, мачт и др. Наращивать бревна и брусья можно впритык с потайным шипом (рис. 53, а), впритык со сквозным гребнем (рис. 53, б), вполдерева с креплением болтами (рис. 53, в), вполдерева с креплением полосовой сталью (рис. 53, г), вполдерева с креплением хомутами (рис. 53, д), косым прирубом с креплением хомутами (рис. 53, е), применяемым в ответственных сооружениях, впритык с накладками и креплением болтами (рис. 53, ж). Длину стыков делают обычно равной двум или трем толщинам соединяемых брусьев или двум или трем диаметрам соединяемых бревен.
Рис. 53. Соединение бревен при наращивании:
а – впритык с потайным шипом; б – впритык со сквозным гребнем; в – вполдерева с креплением болтами; г ~ вполдерева с креплением полосовой сталью; д – вполдерева с креплением хомутами; е – косым прирубом с креплением хомутами; ж – впритык с накладками и креплением болтами
Столярные соединения
Бруски столярных изделий соединяют между собой шиповым соединением, состоящим из двух элементов – шипа и гнезда или проушины. Шип – выступ на торце бруска, входящий в соответствующее гнездо или проушину другого бруска. Шипы бывают одинарными (рис. 54, а), двойными (рис. 54, б), многократными (рис. 54, в), т.е. более двух.
Цельный шип – это шип, составляющий одно целое с бруском. Вставным шипом называют шип, выполненный отдельно от бруска. Шип с поперечным сечением в виде круга называется круглым (рис. 54, г).
Шип «ласточкин хвост» (рис. 54, д) имеет профиль в виде равнобочной трапеции с большим основанием на торцовой грани шипа, односторонний шип «ласточкин хвост» – в виде прямоугольной трапеции с большим основанием на торцовой грани шипа.
Зубчатый шип имеет профиль в виде треугольника или трапеции, меньшее основание которого является торцовой гранью шипа (рис. 54, з), двукосый зубчатый шип (рис. 54, ж) – равнобедренного треугольника.
|
|
|
Одинарные и двойные шипы применяют при изготовлении окон, рамочных дверей, мебели; шип «ласточкин хвост» – при изготовлении ящиков, коробок; зубчатые шипы – при клеевом соединении деталей (сращивании) по длине.
Рис. 54. Виды шипов:
а – одинарный; б – двойной; в – многократный; г – круглый;
д – «ласточкин хвост»; е – односторонний «ласточкин хвост»;
ж, з – зубчатые; и – гнездо; к, л – проушины; м – глухой шип;
н – шип в потемок; о – шип в полупотемок
Помимо этого применяют шипы круглые вставные при соединении делянок (заготовок) по ширине. Шипы в потемок (рис. 54, н) и полупотемок (рис. 54, о) используют при изготовлении рамок, мебели и др.
Шип в потемок делают не только при концевом соединении, но и в тех случаях, когда требуется, чтобы края гнезда были незаметны, так как получить ровные края гнезда не всегда удается. Чтобы скрыть этот дефект, у шипа вырезают потемок, т.е. снимают часть шипа по ширине с одной или обеих сторон.
Для того чтобы образовать шип, проушину, обработанные бруски, простроганные с четырех сторон на требуемый размер, предварительно размечают.
2.2.1. Конструктивные части и элементы столярных изделий. Столярные изделия имеют следующие основные конструктивные части и элементы: брусок – простейшая деталь; бывает разных размеров, сечений и формы (рис. 55, к). Узкая продольная сторона бруска называется кромкой 5, а продольная широкая – пластью 7, линия пересечения пласти с кромкой – ребром. Концевую поперечную сторону бруска, образованную при торцовке под прямым углом, называют торцом б.
Рис. 55. Форма обработанных брусков:
а – фаска, б – штаб (штап); в – закругленные ребра; г – галтель;
д – фалец-четверть; е – калевка; ж – шип; з – проушина; и – кромка с профильной обработкой; к – брусок; л – гнездо; м – раскладка; н – платик;
о – свес; 1 – заплечики; 2 – боковая грань шипа; 3 – торцовая грань шипа; 4– филенка; 5– кромка; 6– торец; 7– пласть; l –длина; b – ширина шипа; s – толщина шипа.
При изготовлении оконных и дверных блоков бруски малых сечений (вертикальные, горизонтальные горбыльки створок) выполняют из цельной древесины, а бруски больших сечений (коробки) делают клееными.
Раскладками называют бруски, предназначенные для крепления стекол в створках, дверях или филенок в дверных полотнах рамочной конструкции.
Филенки представляют собой щит прямоугольной формы, изготовленный из столярной, древесно-стружечной или древесно-волокнистой плиты. По форме филенки бывают плоские, со скошенными кромками и с профильной обработкой кромок. Филенку в рамках дверей устанавливают в паз, фальц и крепят раскладками или накладывают на бруски и крепят шурупами.
|
|
|
Фальцем называют прямоугольную выемку в бруске. Если выемка имеет равные стороны угла, то она образует четверть.
Платик – уступ, образованный для скрытия зазора; его применяют в тех случаях, когда пригонка детали заподлицо затруднена.
Использование платика упрощает сборку изделий. Его применяют при изготовлении мебели.
Свес – выступ за пределы основания. Его применяют при изготовлении мебели.
Галтелью называют полукруглую выемку на кромке или пласти детали.
Рамка состоит из четырех брусков, образующих квадрат или прямоугольник. Отдельные рамки имеют, кроме того, внутренние бруски – средники (рамочные двери, оконные створки с горбыльками).
Рамки собирают на шиповом соединении. Небольшого размера рамки собирают на одинарный открытый сквозной шип, шип с полупотемком или потемком. При изготовлении столярных изделий применяют преимущественно рамки прямоугольной формы, очень редко (для уникальных изделий) – многоугольные или круглые. Оконная створка, форточка, фрамуга, коробка – все это рамки.
Все соединения в оконных блоках выполняют на шипах. Прочность шипового соединения определяется его размерами и площадью склеиваемых поверхностей. Для увеличения прочности шипы делают двойными (в окнах).
Щиты изготовляют массивными (дощатыми) или с пустотами. Массивные щиты во избежание коробления следует набирать из узких реек (деталей) шириной не более 1,5 толщины, с подбором волокон, влажностью до (10 ± 2)%.
При склеивании деталей по ширине одноименные (заболонные) пласти соединяемых реек должны быть обращены в противоположные стороны, а одноименные кромки – друг к другу.
Стыковать рейки по длине допускается, если стыки расположены в разбежку и расстояние между ними в смежных рейках не менее 150 мм. В щитах, предназначенных для несущих конструкций, рейки по длине не стыкуют. Из щитов изготовляют панели стеновые, тамбуры и т.п.
Во избежание коробления щиты делают со шпонками (рис. 56, а), с наконечниками (рис. 56, б), с вклеенными (рис. 56, в, г) и наклеенной рейками (рис. 56, д). Шпонки в щитах делают заподлицо с плоскостью или выступающими. На каждый щит ставят не менее двух шпонок. Щиты со шпонками предназначены для дверей временных зданий и т.п.
Кроме дощатых изготовляют многослойные щиты, склеенные из трех или пяти однослойных щитов со взаимно перпендикулярным направлением волокон (рис. 56, е).
Рис. 56. Виды щитов:
a со шпонками; б–с наконечниками в паз (шпунт) и гребень;
в – с вклеенной рейкой в торец; г – с вклеенной треугольной
рейкой; д – с наклеенной треугольной рейкой; е – многослойный
Массивные щиты склеивают на гладкую фугу (рис. 57, а), на рейку (рис. 57, б), в четверть (рис. 57, в), в паз и гребень (рис. 57, г, д) и в «ласточкин хвост» (рис. 57, е).
Рис. 57. Способы соединения щитов:
а – на гладкую фугу; б – на рейку; в – в четверть; г – в паз и гребень;
д – в паз и треугольный гребень; е – в «ласточкин хвост»
2.2.2. Соединение деталей из древесины. Сращивание отрезков по длине может быть торцовым, на «ус», зубчатым, ступенчатым.
Торцовое клеевое соединение (рис. 58, a) – это клеевое соединение торцовыми поверхностями склеивания. Под торцовым клеевым соединением на «ус» (рис. 58, б) понимают клеевое соединение плоскими поверхностями склеивания, расположенными под острым углом к продольной оси заготовок.
Рис. 58. Клеевые соединения брусков, досок по длине:
а – торцовое; б – на «ус»; в – на ступенчатый «ус»; г – на ступенчатый «ус» с затуплением; д – зубчатое; е – вертикальное зубчатое: ж – горизонтальное зубчатое; э – зубчатое на «ус»; и – ступенчатое; α – угол скоса; L – длина уса шипа; t – шаг соединения; S – зазор; В – толщина заготовки; i – угол шипа
Клеевое соединение на ступенчатый «ус» (рис. 58, в) – это соединение, в котором поверхности склеивания имеют выступ, препятствующий смещению заготовок в продольном направлении при растяжении. Соединение, в котором скошенные концы заготовок имеют затупление, препятствующее смещению заготовок в продольном направлении при растяжении и сжатии, называют соединением на ступенчатый «ус» с затуплением (рис. 58, г).
Зубчатое клеевое соединение (рис. 58, д) – это соединение профилированными поверхностями в виде зубчатых шипов, вертикальное клеевое соединение (рис. 58, е) – соединение с выходом профиля шипов на пласть заготовки.
В горизонтальном зубчатом соединении (рис. 58, ж) профиль шипов выходит за кромку заготовки.
Зубчатое клеевое соединение на «ус» (рис. 58, з) – соединение на «ус» профилированными поверхностями склеивания в виде зубчатых шипов.
Ступенчатое клеевое соединение (рис. 58, и) – торцовое соединение профилированными поверхностями склеивания в виде ступеньки, высота которой равна половине толщины заготовки.
Наиболее прочным является клеевое соединение на зубчатый шип. Этот вид соединения применяют для сращивания брусков створок, фрамуг, оконных и дверных коробок и других строительных элементов. Зубчатое клеевое соединение (см. рис. 58, д) изготовляют в соответствии с ГОСТ 19414-90. Склеиваемые заготовки не должны отличаться по влажности более чем на 6%. В зоне соединения заготовок не допускаются сучки более 5 мм. Параметр шероховатости поверхности склеивания зубчатых шипов Rm тах по ГОСТ 7016-82 не должен превышать 200 мкм.
Шиповые соединения
Размеры шиповых соединений приведены в табл. 1.
Таблица 1
Размер шиповых соединений
| Значение геометрических параметров соединения, мм | Максимальное удельное торцовое давление при склеивании, МПа | ||
| длина l | шаг t | затупление b | |
| 2 | |||
| 6,2 | |||
| 3,8 | 0,6 | ||
| 1,6 | 0,2 |
Сплачивание заключается в соединении брусков, досок, делянок по ширине кромки в щиты или пластями в блоки. Каждую заготовку, соединяемую в щит, называют делянкой.
Соединение по кромке рекомендуется в зависимости от назначения изделий производить на рейку, в четверть, в' прямоугольный паз и гребень и на гладкую фугу.
При выполнении соединений на рейку К-1 (рис. 59, а) следует при l, равном 20...30 мм, делать l 1 на 2...3 мм больше; S 1 принимают равным 0,45 S 0 для реек из древесины, а для реек из фанеры S 1 делают 0,25S 0; размер S 1 принимают равным ближайшим размерам пазовой дисковой фрезы, т.е. 4, 5, 6, 8, 10, 12, 16, 20 мм. На кромках допускаются одно- и двусторонние фаски.
Для соединений по кромке в четверть К-2 (рис. 59, б) h 0= 0,5 S 0 – 0,5 мм, а b находится в следующей зависимости от S 0:
S 0, мм................ 12…15 15…20 20…30 30
b, мм................. 6 8 10 16
Рис. 59. Схемы соединения досок (делянок) по кромке:
а – по кромке на рейку К-1; б – в четверть по кромке К-2; в – в прямоугольный паз и гребень по кромке К-3; г – трапецеидальный паз и ребень по кромке К-5; д – на гладкую фугу К-6 (по кромке); е – по кромке в прямоугольный паз и гребень К-4
Шов, образуемый при соединении делянок, называют фугой. Делянки, из которых склеивают щит на гладкую фугу типа К-6 (рис. 58, д), должны иметь гладкие и ровные кромки, образующие с плоскостью (пластью) прямой угол по всей длине. Если при соединении делянок нет просветов, то прифуговка (пригонка) их выполнена качественно. Склеивают щиты в стяжных хомутах, ваймах, прессах.
Помимо склеивания щиты можно собирать из делянок на круглые вставные шипы, при этом диаметр шипа должен составлять 0,5 толщины делянки, а длина должна быть 8...10 диаметров. Шипы устанавливают с шагом 100...150 мм.
Соединение в паз и гребень, а также в четверть производят путем отборки по всей длине кромки (делянки) с одной стороны паза или четверти, а с другой – гребня или четверти. Это соединение применяют при изготовлении щитов, настилке дощатых полов, устройстве столярных перегородок, подшивке потолков. Соединение на гладкую фугу более экономично, чем соединение в четверть или в паз и гребень.
При соединении на рейку вдоль кромок делянок выбирают пазы, в которые вставляют деревянные или фанерные рейки.
Для соединения типа К-3 в паз и гребень (рис. 46, в) (табл. 2) радиус закругления r делают 1...2 мм, а размер l 1 – на 1...2 мм больше размера l. На кромках допускаются одно- и двусторонние фаски.
Таблица 2
Размеры соединений К-3, мм
| S 0 | S 1 | l |
| 10…12 | ||
| 12…19 | ||
| 19…25 | ||
| 25…29 | ||
| 29…40 |
Размеры соединений К-4 (рис. 46, е) приведены в табл. 3.
Таблица 3
|
|
|
