Шаблон для шипового соединения

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 детскую двухъярусную кровать

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.

Таблица параметров всех ящичных шаблонов (excel, 27 Кб)

Примечания:
* Шаблоны сделаны под три основных диаметра копировальных втулок — 12.7 мм, 17 мм и 19 мм. При этом шаблоны под втулки 17 и 19 мм дадут одинаковый результат (одинаковые шипы). Шаблоны формата 17 мм имеют немного более широкие выступы гребенки и поэтому несколько жестче и прочнее. С другой стороны, во втулку 17 мм фреза ласточкин хвост с диаметром 15.8 мм (Энкор арт. 9317) полностью не пролезает, что повышает риск порчи втулки и/или фрезы при неаккуратном использовании.
* Шаблоны Isoloc номинально рассчитаны под копировальную втулку 12.7 мм, но на практике, в зависимости от остроты фрезы, породы и влажности заготовок и других факторов, соединение можно получиться в той или иной степени прослабленным. Для регулировки плотности соединения надо менять диаметр втулки, для чего используется набор втулок от 12.7 мм до 13.1 мм через 0.1 мм.
* Обозначения фрез ласточкин хвост приведены по каталогу Энкор. Соответствие размеров и артикулов:
9315 — диаметр 9.5 мм, угол 9 град (реально 8 град), рабочая высота 10 мм;
9316 — диаметр 12.7 мм, угол 14 град (реально 13.4 град), рабочая высота 13 мм
9317 — диаметр 15.8 мм, угол 7 град (реально 6.2 град), рабочая высота 22 мм
9318 — диаметр 19 мм, угол 7 град (реально 6.5 град), рабочая высота 22 мм

Шаблоны для фигурных шипов Isoloc® — запатентованные компанией Leigh шаблоны для фигурного шипового соединения. Таких шаблонов, как делает компания Leigh нет ни у кого больше. Есть попытки сделать похожие внешне, но точно таких — нет ни у кого.

Isoloc® — это уникальные по виду и по воплощению шаблоны для изготовления шипового соединения необычной формы.

Компания Leigh первой придумала, изготовила, представила на рынок (и запатентовала) шаблоны такой формы. Несмотря на многочисленные подражания, до сих пор никто не может похвастаться такими шаблонами — с такими техническими решениями и такого уровня качества, как выпускает компания Leigh:

Разумеется, и это не менее важно, чем совершенство технического воплощения самих шаблонов, шаблоны Isoloc® являются частью всей системы Leigh — Вам не придётся изобретать способ крепления шаблона на заготовках и не придётся мучаться с точным его позиционированием, вам не придётся искать копировальные втулки, а потом искать к ним фрезы. Шаблоны устанавливаются на шипорезку и позволяют быстро и просто получить замечательное по качеству и внешнему виду соединение. Копировалные втулки идут в комплекте с шаблонами, а фрезы у нас есть в наличии всегда. Даже со способом крепления копировальной втулки на ваш фрезер мы постараемся вам помочь.

У Leigh в настоящее время cуществует три разновидности шаблонов Leigh Isoloc®, каждый из которых позволяет делать фигурные шипы двух рисунков:

шаблон Isoloc® с профилями: ключи, зеркально расположенные ключи
шаблон Isoloc® с профилями: клевер и медвежьи ушки
шаблон Isoloc® с профилями: эллипсы и волны.

Потрясающе красивые соединения можно сделать с помощью этих шаблонов!

Как всегда у Leigh — соединения, которые вы можете получить с помощью шаблонов Isoloc®, получаются предельно точные, аккуратные и красивые. При этом — с минимальными вашими усилиями и максимальным удобством при работе. Как обычно у Leigh — с возможностью очень плавной, тонкой и точной подстройки плотности получаемого соединения.

Шаблоны Isoloc® — уникальные по конструкции. Например, видели ли Вы такое где нибудь ещё, кроме как на профилях шаблоне Isoloc® от Leigh — cкос на образующей профиля шаблона:

Скос под углом 5º соответствует такому же углу скоса конической (!) копировальной втулки.

Коническая копировальная втулка вкупе с коническим скосом на шаблоне позволяют очень плавно менять рабочий диаметр втулки и, т.о. изменять плотность соединения.

Каждый шаблон представляет собой пластину из алюминиевого сплава толщиной 9,4 мм. В нижней плоскости шаблона профрезерован паз, в котором находится стальной пруток сечение 5 х 20 мм. Шаблон может перемещаться (влево — вправо) по монтажному прутку. Это перемещение используется для того, чтоб по одниму шаблону можно было делать и шипы, и пазы. На концы стального прутка крепятся устройства позиционирования шаблона с нанесёнными на них шкалами, Посредством устройства позиционирования шаблон крепится на кронштейны ШР. Шкалы предназначены исключительно для ровного позиционирования шаблона исходя из толщины заготовки.

Один и тот же профиль шаблона используется для фрезерования и шипов, и пазов — шаблон для этого сдвигается относительно заготовки на величину, равную половине “шага” изготовляемых шипов. Для точного позиционирования и фиксации шаблона используется стальной штифт и две пары отверстий — в шаблоне и профиле внутри шабона, относительно которого и перемещается шаблон. Позиционирование выполняется просто, быстро и абсолютно точно. Никаких замеров и, тем более, никаких разметок и штрихов карандашом, не требуется.

Все три шаблона Isoloc® на своих шкалах имеют как метрическую, так и дюймовую маркировку. Как и другие шаблоны Leigh, эти шаблоны крепятся на штатные кронштейны шипорезки.

Фигурные соединения с помощью этих трёх шаблонов делаются одной и той же прямой спиральной фрезой (с восходящей спиралью) (в комплект шаблонов она не входит, но у нас эти фрезы есть всегда). При этом применяется уже упоминавшаяся универсальная коническая втулка VGS с изменяемым диаметром (с номинальным диаметром 12,7 мм) и крепёжным размером 30 мм. Образующая и этих трёх шаблонов, по которой движется при работе втулка, также имеет скос под углом 5 градусов, соответствующий углу скоса конической втулки VGS. Шаблон изготовлен из аллюминиевого сплава. Толщина шаблона 9,4 мм, поверхность его анодирована.

Кроме фигурных шипов на данных шаблонах можно делать шипы с окантовкой.

Для изготовления такого соединения применяется специальная технология: сначала делается более крупные шип и паз, они соединяются, в пазу остаётся вклеенный туда шип, затем в готовом соединении в этом шипе фрезеруется повторный паз меньшего размера и под него в ответной детали делается соответствующий шип меньшего, чем при первом фрезеровании. Делается это, соответственно не одной фрезой, как было при изготовлении стандартного соединения, а комбинацией двух фрез: большего и меньшего размера, чем для нормального соединения. Эти фрезы будут вам предложены при заказе шаблонов Isoloc® — такие фрезы у нас есть всегда в наличии. (Разумеется, лучше использовать твёрдосплавные спиральные фрезы) Можно приобрести одну фрезу для стандартного соединения, можно приобрести три фрезы для стандартного соединения и соединения с окантовкой, а можно приобрести сразу набор спиральных фрез, который включает в себя все три упомянутые фрезы, а также все фрезы, которые могут понадобиться для работы на шаблонах Leigh F2, Leigh F3 и Leigh M2 — "Набор спиральных фрез Leigh "Большой 9".

Коническая копировальная втулка VGS идёт в комплекте с каждым из шаблонов Isoloc®. С комплектом из 3-х шаблонов Isoloc® идёт одна к оническая втулка — общая для всех трёх шаблонов.

Заметим, если вы приобретёте набор фрез "Набор спиральных фрез Leigh "Большой 9" для ящичных шипов и для нескольких шипов-пазов, расположенных в ряд, то в нём уже будут все три указанных фрезы.

Также в комплекте с любым шаблоном Leigh Isoloc® идёт инструкция – общая для всех трёх шаблонов.

Можно купить комплект сразу из трёх шаблонов Isoloc® для фигурных шипов, это обойдётся дешевле, чем покупать все три шаблона, но по отдельности. Экономия получается за счёт того, что в комплекте будет не три, а один наборчик с копировальной втулкой, не три, а одна инструкция и единая на три шаблона упаковка. Вес 3-х шаблонов в общей упаковке — 7,7 кг.

Для шипорезок Leigh D4R Pro выпускаются все три типа шаблонов Isoloc®, для шипорезки Super Jig 24 — два из трёх, для Super Jig 18 — один из этих шаблонов, для шипорезки Super Jig 12 — ни один из шаблонов Isoloc® не выпускается.

Видеоролик (очень наглядный и красивый) о шаблонах Leigh Isoloc®, об их использовании на шипорезном приспособлении Leigh D4R Pro и о том, какие изделия можно изготовить с их применением, можно посмотреть здесь .