Изделия созданные в ручную из дерева выражают духовный смысл, по неровной поверхности изделия можно почувствовать движение инструмента мастера. Изделия же, изготовленные на станке с ЧПУ практически идентичны между собой и не несут уже той индивидуальной выразительности.

Есть все основания считать, что совмещение двух способов обработки – ручной и станочной, может объединить высокую эксклюзивность, производительность и качество обработки сложных рельефных и скульптурных изделий из древесины. Замечено, что даже при 5-10% ручной доработке изделия, выполненного на станке с ЧПУ, можно сымитировать ручную резьбу и соответственно повысить эксклюзивность изделия. Станочная обработка позволяет быстро выполнить наиболее сложную и рутинную работу, а ручная доводка – придать изделию оригинальный вид.

Проблема совмещения ручной и станочной обработки при изготовлении изделия в наиболее сложных техниках резьбы по дереву – рельефной и скульптурной раскрыта в данной диссертационной работе после детального изучения и всестороннего сравнения технологий с учетом экономики, производства, эстетики изделийи психологии потребителя.

Для примера, применительно к изделию «Мамонт» (Рис. 1.11) при средней серийности производства, нами получено, что себестоимость изделия, изготовленного по проектной технологии, совмещающей станочную и ручную обработку -наименьшая в сравнении с технологиями независимыми (или полностью ручной обработки, или полной обработки на станке с ЧПУ).

Не случайно некоторые деревообрабатывающие предприятия, изготовляющие эксклюзивную продукцию, начинают переходить на совмещение станочной ЧПУ - обработки с ручной доработкой. Такой подход дает хорошие результаты не только в товарах-сувенирах, но и в оформлении интерьеров, изготовлении лестниц, мебели, дверей и пр. Общие рекомендации по исследованной нами технологии приведены в данной работе – они коснулись всех стадий изготовления, начиная от компьютерного проектирования трехмерной модели прототипа будущего изделия до непосредственного его изготовления на фрезерном станке с ЧПУ.

Рис. 1.11. Скульптурное изделие «Мамонт»: (слева – после обработки на станке с ЧПУ, справа – после ручной доработки, габариты изделия 130 × 100 × 60 мм, сосна)

1.3. ДРУГИЕ СПОСОБЫ ИЗГОТОВЛЕНИЯХУДОЖЕСТВЕННЫХ ИЗДЕЛИЙ ИЗ ДРЕВЕСИНЫ

Расширить технологические возможности изготовления художественных изделий из древесины позволяют дополнительные устройства. Разнообразные конструкции устройств для фрезерования, главным образом, художественных орнаментов, были предложены М.С. Гликиным, позже усовершенствованы и дополнены М. М. Черных, А. И. Пьянковым, В. Я. Крапивкиным, Ю. В. Ложкиным . Конструкции приспособлений, главным образом, применимы к токарному оборудованию и не позволяют выполнять высокохудожественные барельефные изделия или сложные скульптурные композиции. Примеры готовых изделий представлены на рисунке 1.12.

Рис. 1.12. Изделия, получаемые с использованием дополнительных приспособлений к токарным станкам

Для механизации процесса изготовления художественных изделий из древесины, в том числе декоративно-орнаментальных дополнений к мебели и архитектурных деталей интерьера применяются фрезерно-копировальные станки. При помощи такого оборудования можно выполнять различные элементы резьбы – круглые розетки в виде многолепестковых цветов, розетки вихревые, раппортные пояса-фризы с криволинейным волнообразным членением, балясины и даже высоко скульптурные, барельефные и горельефные детали и многое другое.

Принцип работы на таком оборудовании состоит в ручном копировании шаблона образца изделия с одновременным фрезерованием заготовки.

В состав таких станков входит суппорт со шпиндельной головкой, станина, на которой он крепится, рабочий стол с маховиком для его перемещения в горизонтальной и вертикальной плоскостях и неподвижный штифт с копирующей головкой, при помощи которого заданный образец или модель могут быть точно повторены и перенесены на другую заготовку. Режущим инструментом служат специальные свёрла или концевые фрезы, укрепляемые на шпинделе. Стол станка устанавливается на нужную высоту в зависимости от толщины заготовки (Рис. 1.13).

Рис. 1.13. Слева - фрезерование барельефа на копировальном станке с пантографом; справа - двухшпиндельный объемно-копировальный фрезерный станок Andreon i

Оператор станка водит штифтом по всем контурам, углублениям и выпуклостям образца, передвигая при этом рабочий стол вверх-вниз; если требуется, то модель можно перебазировать и проводить обработку в другойортогональной плоскости. Шпиндель, соединённый со штифтом, повторяет все его движения, выполняя точную копию модели-образца. Опытный художник-мастер, с хорошим глазомером и точными движениями, может выполнять свои декоративно-орнаментальные композиции непосредственно на станке. В этом случае станок рассматривается как приспособление, которое облегчает труд мастера и увеличивает производительность труда.

Шпиндель станка приводится в движение электромотором, который совершает от 10 до 24 тыс. об/мин, что обеспечивает достаточно высокое качество обрабатываемой поверхности резьбы. Тем не менее, резьба, выполненная на станке, по качеству ниже ручной, поэтому при изготовлении мебели по специальным заказам или при реставрации антикварной необходимо дорабатывать детали и орнаменты вручную.

Копировальный станок с пантографом также применяется на крупных деревообрабатывающих предприятиях. Станки, снабженные пантографами, имеют приспособления для перевода заданного рисунка в другой масштаб (Рис. 1.13). Для такого перевода служит штифт, движущийся по контуру узора. Пантограф переводит рисунок на закреплённую на станке заготовку, соответственно увеличивая или уменьшая его применительно к заданию .

Ведущим мировым предприятием в области разработки и производства фрезерно-копировального оборудования является итальянская фирма Andreoni . Компания производит широкий спектр пантографных режущих станков, как с ручным, так и с автоматическим управлением (Рис. 1.13). Все станки могут фрезеровать не только плоские и изогнутые детали, но и тела вращения. Данное оборудование нашло широкое применение при изготовлении мебели, статуй, художественных накладок, пилястр и других видов художественных изделий из древесины .

Несмотря на все достоинства такого оборудования – имеются и существенные недостатки. На таких станках обработка намного зависит от опыта рабочего, производящего копирование образца. Во время обработки при возможной ошибке возникает человеческий фактор, который может привести к браку продукции не только одной заготовки, а сразу нескольких, если фрезерование ведется на многошпиндельном копировальном станке.

Сложность наладки многошпиндельного оборудования при замене фрез – также существенный недостаток. К тому же постоянно требуется изготовление копиров, что на начальных стадиях отработки техпроцесса требует значительного времени.И главное – на сегодняшний день изготовление изделий при ручном копировании шаблонов, в условиях растущего рынка и роста производственных возможностей оборудования с ЧПУ, становится малоэффективным.

Рассматривая способы изготовления художественных изделийиз древесины, нельзя не отметить технологию точения.

Точение или токарная обработка - одна из основных операций обработки резанием, выполняемая на деревообрабатывающих станках токарной группы, обычно при вращательном движении изделия и поступательном движении резца. На современных деревообрабатывающих предприятиях все чаще применяются не только обычные токарные станки, где обработка ведется в ручную мастером, но и станки токарно-фрезерной группы. Обрабатывающим инструментом такого оборудования является специальная дисковая фреза, либо фреза концевая. Такие станки выполняют обработку автоматизировано по заданной управляющей программе (Рис. 1.14). От оператора требуется только менять заготовку и запускать программу в новом технологическом цикле.

Несмотря на широкое распространение токарного оборудования в производстве, номенклатура выпускаемых изделий обычно ограничивается деталями, представляющими по форме, тела вращения. Именно поэтому токарные станки в большей своей массе используют для изготовления художественных балясин – опорных конструкций перил лестничных маршей (Рис. 1.14).

Рис. 1.14. Токарно-фрезерный станок с ЧПУ «РОБОР» и балясины, изготовленные на нем

Качество поверхности после обработки на токарных станках требует всегда ручного ошкуривания поверхности и снижает общую производительность процесса изготовления. Отметим, что токарно-фрезерное оборудование на сегодняшний день, благодаря разработкам НПФ «СЕМИЛ» г. Ижевск, позволяет выполнять сложные изделия нерегулярной формы, к которым относятся, например, скульптуры. Несмотря на принципиальные различия в типах оборудования, проблемные вопросы, возникающие при обработке скульптур на токарных станках, полностью соответствуют недостаткам обработки на трехкоординатных станках с ЧПУ. О способах их решения пойдет речь во 2-й и 4-й главах.

Помимо выше описанных способов обработки древесины в художественных целях существует ряд технологий, главным образом, влияющих на фактуру поверхности изделия. К ним относится ударно-механическая обработка, которая в свою очередь подразделяется накрацевание или браширование и воздушно-абразивную обработку.

Браширование как процесс обработки щетками разной плотности поверхности древесины с целью получения рельефной текстуры рассмотрена в работах Сергеевой [_].Воздушно-абразивный способ обработки в целях художественного декоририрования поверхности изделия исследован А.В. Поярковым .

Еще одна технология - технология тиснения древесины связана с ее обработкой давлением нагретыми матрицами и пуансонами. Предварительно древесину пропаривают. Дороговизна изготовления штампов и невозможность получения объемных рельефных рисунков при прессовании позволили данной технологии найти лишь широкое применение в изготовлении сувенирных изделий в партиях высокой серийности, например, шкатулках, но не в эксклюзивной продукции под определенный заказ маленькими партиями.

Технология лазерной гравировки древесины, а также выжигание лазером поверхностей по растровым рисункам на сегодняшний день не применимы для получения объемных изображений на древесине.

Последние рассмотренные технологии (броширование, пескоструйная обработка, обработка давлением и лазерная гравировка) не способны выявить объемные барельефные, горельефные или скульптурные формы в массиве древесины. Поэтому мы только лишь упомянем о них как о существующих видах художественной обработки древесины, главным образом, применяющихся для нанесения фактуры и неглубоких рисунков на плоские поверхности изделий из древесины.

1.4. ПРИМЕНЕНИЕ СТАНКОВ С ЧПУ В ПРОЕКТНОЙ ТЕХНОЛОГИИ

В последние десятилетия рынок производства мебели и художественных изделий из древесины претерпел значительные изменения. Появились новые материалы, технологии и, конечно, оборудование. Возросли требования потребителей не только к качеству выпускаемых изделий, но и к дизайну в целом. Многократно увеличилась конкуренция.

В создавшихся условиях предприятию для успешной деятельности мало найти оптимальных поставщиков продукции, набрать профессиональный штат сотрудников. Крайне необходим парк современных, высокотехнологичных, удобных в эксплуатации станков, которые позволят воплотить идеи дизайнеров в жизнь.

В качестве такого оборудования наиболее широко стали применяться фрезерные трехкоординатные деревообрабатывающие станки с числовым программным управлением (ЧПУ). Фрезерные деревообрабатывающие станки с ЧПУ предназначены для фрезерования, гравирования и координатного сверления заготовок из древесины, МДФ, ДСП, фанеры и пластиков концевыми фрезами по рабочей программе, составленной на персональном компьютере .

Наиболее широкое применение станки с ЧПУ нашли при производстве деталей мебели, филенчатых дверей, фасадов, карнизов, багета и декоративных накладок. Так же они могут использоваться для изготовления витражей, для криволинейного раскроя заготовок, изготовления художественного паркета, выполнения рельефных работ, в т.ч. резьбы по дереву, для изготовления форм под вакуумную формовку. Сегодня практический каждый станок поддерживают полноценную 3D-обработку при имитации рельефной художественная резьбы по дереву.

Основная функция любого оборудования с ЧПУ - автоматическое и точное управление движением перемещения фрезера. Любой станок с ЧПУ имеет два или более направления для движения, которые называются осями. Причем движение по этим осям осуществляется точно и автоматически.

Станки с ЧПУ оснащают сервомоторами или шаговыми двигателями, которые приводятся в действие системой с ЧПУ, а та в свою очередь в точности исполняет команды управляющей программы. Система ЧПУ, исполняя команды управляющей программы, посылает точное количество импульсов шаговому двигателю – так происходит перемещение фрезера в пространстве по заданной оператором программе .

До недавнего времени управление станков с ЧПУ обеспечивалось за счет их программирования с помощью перфокарт и перфолент. Этот способ был очень трудоемкий для оператора, т.к. любая ошибка в наборе приводила зачастую к переписыванию всей программы заново.

Позже программирование стало возможным в режиме набора т.н. G -кодов, где каждый код соответствует определенной команде перемещения фрезера или выполнения какой-либо операции обработки, например, включение устройств.В начале процесса написания управляющей программы программист определяет позицию нулевой точки программы – начальной точки ее выполнения, например, центр заготовки. Потом программист должен последовательно проинструктировать систему ЧПУ обо всех необходимых операциях по управлению станком по перемещению фрезера по осям Х, У или Z . Ручной набор текста программы используется и по сегодняшний день, но отметим, что и данный вариант программирования требует очень много времени для составления программ обработки художественных изделий и бывает просто экономически не целесообразным.

Современные САМ-системы (Computer Aided Machining – системы автоматизации изготовления) предназначены дляавтоматического создания управляющих программ на основе геометрической информации, подготовленной в CAD-системе (Computer-Aided Design - системы автоматизированного конструирования). Т.е. САМ – система самостоятельно рассчитывает траектории движения фрезы по первоначально подготовленной в CAD-системе трехмерной модели или векторному рисунку.

Главные преимущества, которые получает технолог при взаимодействии с системой, заключаются в наглядности работы, удобстве выбора геометрии, высокой скорости расчетов, возможности проверки и редактирования созданных траекторий .

Современные системы подходят для различных типов оборудования с ЧПУ, позволяют выбирать разные технологии обработки деталей, автоматически оптимизировать техпроцессы изготовления и многое другое. Правильный выбор САМ – системы на производстве позволяет значительно повысить производительность оборудования с ЧПУ.

Трехмерные (3 D ) модели, построенныя в какой-либо CAD -системе или графическом редакторе, являются, по большому счету, уменьшенными прототипами будущего изделия и позволяют ввести коррекцию его формы и детально рассматривать еще на стадии проектирования нВ мониторе компьютера.

В современной промышленности трехмерные модели используются не только для проектирования кинематических цепей машин и механизмов, наглядного моделирования будущих деталей и изделия в целом, но и для непосредственного его изготовления. В большей мере речь идет о использовании оборудования с числовым программным управлением, в частности, фрезерных метало- и деревообрабатывающих станках с ЧПУ с разным числом степеней свободы шпиндельного узла. Применение таких технологий нашло самое широкое распространение и в изготовлении художественных изделий из различных материалов (ювелирные изделия, медали, различные сувениры, элементы мебели, декоративные элементы интерьера и экстерьера помещений, литейные формы и многое др.). [моя статья 3].

Как уже упоминалось, по готовой трехмерной модели современные технологии изготовления скульптурных изделий из древесины на станках с ЧПУ позволяют автоматически создать управляющие программы в CAM -системах.

Траектории движения фрезы при обработке рассчитываются по поверхностям трехмерных моделей, которые создает дизайнер или по моделям, полученным методами трехмерного сканирования с помощью контактных копиров или лазерных дальномеров.

При непосредственном изготовлении выделяют черновую обработку, выполняющую снятиенапуска с заготовки, и чистовую, окончательно доводящую изделие до нужной чистоты поверхности. Чистовая обработка выполняется в несколько раз дольше черновой.

К основным недостаткам использования станков с ЧПУ можно отнести большие капитальные вложения в оборудование, необходимость использования дорогостоящих программных продуктов (особенно CAM -систем), значительное время чистовой обработки, сложность создания трехмерной модели и отсутствие эксклюзивности продукции.

Таким образом, рассмотренные в главе 1 технологии обработки древесины позволяют сделать общий вывод о том, что для изготовления эксклюзивной продукции из древесины в стилях рельефной и скульптурной резьбы по дереву, наиболее подходят традиционная ручная резьба, изготовление изделия на копировальном станке и обработка изделия на деревообрабатывающем станке с ЧПУ. Эти кардинально разные технологические способы обработки имеют ряд преимуществ и недостатков, рассмотренные показатели сведены в таблицу 1.

Проведенные исследования в данной области позволили разработать комбинированный способ изготовления художественных изделий из древесины, который совмещает преимущества станочной и ручной обработки.

Проектная технология предполагает первоначальное черновое фрезерование заготовок на станке с ЧПУ с последующей ручной доработкой. Именно черновая обработка позволяет эффективно выделить из заготовки основные формы объемно-пространственного изделия. При этом чистовая обработка, которая для большинства изделий составляет от 2 до 10 часов машинного времени в зависимости от габаритов изделия, полностью

Рудковская В.Д.

«Азбука столярного дела»

пособие для преподавателей и учащихся

ДПИ в школах искусств

В пособии описаны особенности различных пород деревьев,

дана характеристика древесных материалов, рассказано о

способах обработки древесины ручным инструментом.

Это пособие – твой верный помощник. На уроках труда ты будешь пробовать свои силы.

Как правильно оборудовать и оснастить рабочее место? Какой выбрать материал? Какие инструменты необходимо использовать при выполнении отдельных технологических операций?

Эти и многие другие вопросы возникнут перед тобой. В поисках ответа на них неразумно каждый раз идти методом «проб и ошибок». Лучше всего перенять тот опыт, который накоплен мастерами своего дела в течение десятилетий. Помочь тебе в этом и призвано данное пособие.

Литературы, где рассматриваются традиционные приёмы обработки древесины, издано достаточно много. Поэтому в этом пособии не все вопросы рассматриваются с одинаковой подробностью. Несмотря на небольшой объём, пособие содержит основные сведения по материаловедению и технологии деревообработки.

Поработав с древесиной, ты на деле убедишься в том, что в природе нет, наверное, более универсального, доступного и красивого материала. Древесина обладает удивительными свойствами, легко поддается обработке, из неё можно изготовить самые разнообразные по назначению изделия.

Предлагаемое пособие – хороший помощник, как начинающим, так и приобретшим достаточный опыт мастерства, позволяющий самостоятельно заниматься столярным делом.

В целом пособие актуально, и я надеюсь, что вызовет живой интерес и, таким образом, будет способствовать дальнейшему более широкому ознакомлению с литературой на эту тему. Успехов!

Древесные породы и их свойства

Древесина является сравнительно распространённым и доступным материалом. В растущем дереве основная масса древесины образуется в стволе. Дерево – прекрасный строительный и поделочный материал, оно обладает рядом ценных качеств: легко колется, пилится, режется, достаточно прочное и твердое, упругое, легко склеивается.

В столярном деле широко применяются хвойные и лиственные породы деревьев.

К хвойным породам относят СОСНУ, ЕЛЬ, ЛИСТВЕННИЦУ. Древесина хвойных пород содержит смолистые вещества, которые предохраняют её от различных заболеваний, загнивания, поражения грибком.

СОСНА – самая распространённая хвойная порода. Древесина у сосны мягкая, умеренно лёгкая, механически прочная, прямослойная, с небольшим количеством сучьев, легко обрабатывается: раскалывается, строгается, пилится, склеивается, окрашивается. Цвет древесины светлый, желтовато-красный. Сосна как наиболее распространённая хвойная порода широко используется в строительстве, мебельном производстве. Это самый лучший материал для большинства столярных работ.

ЕЛЬ – древесина однородного строения, белого цвета (иногда с желтовато-розовым оттенком), средней пластичности, легкая. Она мягче сосны, но строгается плохо, так как сучки очень твёрдые, многочисленные и могут испортить инструмент. При переменной влажности ель быстро загнивает. Ель является основным сырьём для целлюлозно-бумажной промышленности. Однородность строения и высокая способность резонировать делают её незаменимой при производстве музыкальных инструментов. В столярном деле ель употребляется реже.

ЛИСТВЕННИЦА – вполне пригодна для изготовления столярных изделий. Древесина её наиболее крепкая и упругая по сравнению с другими хвойными породами, обладает большой прочностью и стойкостью к гниению, однако тяжелее сосновой и еловой. Благодаря красивой текстуре, лиственница используется в мебельном производстве.

Из лиственных пород в столярном деле применяют главным образом БЕРЁЗУ, ОСИНУ, ЛИПУ.

БЕРЁЗА – древесина белого цвета с лёгким красноватым оттенком, отличается средней твёрдостью, упругостью, прочностью, однородностью и тонкостью строения, легко поддается обработке резанием, точением, хорошо полируется, отлично поддается имитации под ценные породы древесины. Берёза применяется в строительстве, в столярно-мебельном производстве.

ОСИНА – древесина отличается мягкостью, однородностью текстуры, белизной и чистотой, меньше других поддается червоточине. Одно из важных её свойств – светоустойчивость. Она долго не выцветает, если находится в помещении. Применяется главным образом для изготовления резных и точёных изделий, деталей мебели.

ЛИПА – древесина мягкая, лёгкая, мало подвержена растрескиванию, короблению, не усыхает, белого цвета, отличается чистотой и однородностью, легко поддаётся обработке, хорошо режется, широко используется в токарном деле. Очень ценным свойством липы является её вязкость. Из-за недостаточной твёрдости липа не годится для производства мебели, однако в изготовлении сувениров, игрушек, резного декора для украшения дома, различной деревянной посуды она незаменима.

Пороки и недостатки древесины

Отклонения от нормы в строении, а также нарушения физического состояния и повреждения древесины, снижающие её качество и возможность применения, называют ПОРОКАМИ.

К основным порокам древесины относятся: СУЧКИ, ТРЕЩИНЫ, СМОЛЯНЫЕ КАРМАШКИ, ЗАСМОЛОК, ЧЕРВОТОЧИНА, ГНИЛИ.

СУЧКИ имеются во всех древесных породах. Это распространённый и неизбежный порок древесины. Они выделяются более тёмным цветом и повышенной твердостью по сравнению с самой древесиной. Этот порок ухудшает качество, внешний вид, строение древесины, затрудняет механическую обработку.

ТРЕЩИНЫ – разрывы древесины вдоль волокон. Образуются от усушки, морозобоя, отлупа. Они понижают качество древесины, ослабляют прочность, ухудшают чистоту отделки.

СМОЛЯНОЙ КАРМАШЕК – небольшая полость между слоями в древесине хвойных пород, заполненная смолой. Смоляные кармашки затрудняют обработку и отделку, заволакивают и пачкают инструмент, снижают качество древесины.

ЗАСМОЛОК возникает при пропитывании смолой древесины на месте ранения ствола деревьев хвойных пород. Засмоленные участки древесины выделяются более тёмной окраской. Древесина на месте порока тяжелее основной. Засмолок существенно затрудняет лицевую отделку, склеивание древесины.

ЧЕРВОТОЧИНА – разрушение древесины личинками и жуками, поедающими лубяной слой дерева срубленных не окоренных лесоматериалов. Червоточина может быть поверхностной, неглубокой и глубокой. Древесина, повреждённая этим пороком непригодна для работ.

ГНИЛИ возникают в валежной и срубленной древесине под действием дереворазрушающих грибков. В стадии гниения появляется ненормальная для древесины окраска, меняется механическая прочность и постепенно древесина разрушается, превращаясь в труху.

Столярный материал

Материалом для столярных работ служит только ствол дерева – ни ветки, ни корни в работу не идут. Целый ствол называют КРЯЖЕМ.

Существует три основные разреза ствола: ПОПЕРЕЧНЫЙ, РАДИАЛЬНЫЙ и ТАНГЕНТАЛЬНЫЙ.

ПОПЕРЕЧНЫЙ разрез проходит перпендикулярно оси ствола и образует торцевую плоскость.

РАДИАЛЬНЫЙ разрез проходит через сердцевину ствола.

ТАНГЕНТАЛЬНЫЙ разрез проходит вдоль ствола, но удален от сердцевины на разное расстояние.

Древесина, полученная при указанных разрезах, имеет различный вид и рисунок (текстуру) и отличается своими качествами и свойствами.

Пиленые материалы получают при продольной распиловке кряжей. По форме и размерам поперечного сечения пиломатериалы делятся на БРУСЬЯ, БРУСКИ, ДОСКИ.

БРУС – пиломатериал толщиной и шириной более 100мм. Брусья, спиленные с двух противоположных сторон, называются двухкантными, а спиленные с четырёх сторон – четырёхкантными.

БРУСКИ – обрезной пиломатериал толщиной до 100мм и шириной не более двойной толщины.

ДОСКИ – пиломатериал толщиной до 100мм и шириной более двойной толщины. Доски бывают необрезные и обрезные.

НЕОБРЕЗНЫЕ доски получают при продольном распиливании бревна. Кромки у таких досок острые с оставшейся корой (обзолом), а ширина разная.

ОБРЕЗНЫЕ доски получают из бревна, предварительно опиленного с двух сторон, чтобы при дальнейшей распиловке получались доски без обзола и одинаковой ширины. В практике доски толщиной 25 мм называют тёсом , 30 мм – тридцаткой , 40 мм – сороковкой и т.д. Доски, которые получают при распиловке, неодинаковы по структуре и отличаются по качеству. По местоположению в бревне различают ЦЕНТРАЛЬНЫЕ, БОКОВЫЕ доски и ГОРБЫЛЬ.

ЦЕНТРАЛЬНЫЕ доски выпиливают из центральной части бревна с распиловкой сердцевины. При этом наилучшим образом вскрываются пороки на внутренней стороне доски.

БОКОВЫЕ доски получаются при распиловке боковых частей бревна. Боковые доски менее сучковаты, отличаются лучшим качеством, имеют меньше пороков. Боковые доски являются лучшим материалом для столярных работ.

ГОРБЫЛЬ – срезанная при распиловке боковая часть бревна.

В обрезных пиломатериалах каждая их часть имеет своё название.

ПЛАСТЬ – широкая продольная сторона пиломатериала.

КРОМКА – узкая продольная сторона пиломатериала.

РЕБРО – линия пересечения пласти и кромки.

ТОРЕЦ – концевая поперечная сторона пиломатериала.

Рабочее место и инструменты

Для обработки древесины ручным инструментом с соблюдением основных правил безопасности необходимо оборудованное рабочее место. Оно должно позволять надёжно закреплять заготовку и обеспечивать удобное положение в работе. Этим требованиям по всем параметрам отвечает ВЕРСТАК. Остановимся на устройстве рабочего места.

ВЕРСТАК состоит из верстачной доски (столешницы) и основания (подверстачье). Верстачная доска оборудована зажимами:

• верхний клиновой зажим, служащий для фиксации обрабатываемой заготовки при строгании пласти;
• боковой клиновой зажим, фиксирующий заготовку при строгании кромки;

При пилении заготовок поперёк волокон пользуются откидным упором , а при пилении вдоль волокон заготовку крепят клином в вырезе. При строгании тонких заготовок использую металлическую передвижную гребёнку .

Верстачная доска должна быть массивной и жесткой, из древесины твердых лиственных пород, шириной 250-300 мм и толщиной 40-50 мм. Поверхность рабочей доски должна быть ровной. Если доска покоробилась, то необходимо её выровнять, прострогав ручным фуганком. Независимо от конструкции верстака, его высота должна соответствовать росту работающего. При выполнении ряда работ, в ходе которых можно повредить верстачную доску (пиление, долбление, сверление), необходимо подкладывать дощечку под обрабатываемую заготовку.

Для выполнения основных технологических операций используют различные инструменты и приспособления:

• измерительный и разметочный инструмент (линейка, карандаш, угольник, ерунок, рейсмус, малка);
• режущий инструмент (ножовка, лучковая пила, шерхебель, рубанок, калёвка, стамески, свёрла);
• вспомогательный инструмент и приспособления (струбцина, стусло, точильный брусок, киянка, молоток, напильники).

Кроме названных, в отдельных случаях, требуются ещё другие инструменты и специальные приспособления.

Разметка

При разметке на обрабатываемую заготовку наносят риски и метки, определяющие контуры последующей обработки. При правильной разметке можно получить детали точных размеров, с минимальными отходами древесины.

При разметке обязательно даётся припуск на дальнейшую обработку (пиление, строгание, резание).

ПРИПУСК – это превышение размеров заготовки по сравнению с готовой деталью.

Перед разметкой на заготовке определяют измерительные БАЗЫ, т.е. места или поверхности от которых будет вестись отсчет. Для разметки материалов применяют следующие инструменты: ЛИНЕЙКА, УГОЛЬНИК, ЕРУНОК, РЕЙСМУС, ШАБЛОНЫ.

Лучше всего для разметки подходит линейка с делениями шкалы 1мм, у которой отсчёт начинается с нуля. Чтобы нанести прямые линии (поперечные, продольные), следует зафиксировать две точки, а затем соединить их по линейке.

При этом острие карандаша необходимо прижимать к линейке. Поперечные риски наносят карандашом по угольнику.

УГОЛЬНИК состоит из короткой толстой стороны – КОЛОДКИ, и тонкой длинной – ПЕРА. При разметке колодку угольника прижимают рукой к базовой кромке и проводят риски по перу. Наклонные риски проводят по ерунку. ЕРУНОК – это угольник для проведения линий под углом 45º к кромке детали. Приёмы выполнения разметки те же, что и при проведении рисок по угольнику.

Для нанесения рисок параллельных кромке или пласти обрабатываемой заготовки пользуются рейсмусом . РЕЙСМУС состоит из колодки и двух брусочков , закрепляемых клином . На концах брусочков имеются металлические шпеньки, которые царапают древесину, оставляя на ней риски при разметке. Перед нанесением рисок шпеньки устанавливают по линейке на нужный размер. На рейсмусе одновременно можно фиксировать два размера. При нанесении разметочной линии колодку рейсмуса плотно прижимают к базовой кромке детали, ведут инструмент ровно, плавно, без перекосов. Риски поводят передвижением рейсмуса на себя.

Криволинейные контуры детали размечают по шаблону , форма которого совпадает с чистовыми размерами детали.

Разметка должна быть выполнена с достаточной точностью и в соответствии с чертежами. При разметке заготовок сначала наносят поперечные риски, затем долевые и наклонные, после этого окружности и закругления. Окончив разметку, проверяют правильность её выполнения и только после этого приступают к последующей операции.

Пиление

Пиление является одной из самых важных операций. Раскрой досок, распиловка деталей, зарезание шипов и проушин, криволинейное выпиливание – все эти работы относятся к пилению. Пиление представляет собой процесс резания древесины на части с образованием зазора, так называемого ПРОПИЛА.

В зависимости от профиля и угла заточки зубьев, пилы предназначаются для: поперечного, продольного и смешанного пиления. Зубья пилы для поперечного пиления древесины имеют форму равнобедренного треугольника. Заточка зуба косая, что позволяет разрезать материал при движении инструмента в обе стороны. Угол заточки зубьев 60º-70º, угол резания 120º-90º.

Зубья пилы для продольного пиления древесины имеют форму косоугольного треугольника с небольшим наклоном в сторону пиления. Зуб имеет прямую заточку. Резание материала осуществляется при движении инструмента в направлении от себя. Угол заточки зубьев 40º-50º, угол резания 60º-80º.

Зубья пилы для смешанного пиления древесины имеют форму прямоугольного треугольника, резание материала осуществляется придвижении инструмента в направлении от себя. Угол заточки зубьев 60º, угол резания 90º.

Древесину пилят ручными пилами – лучковой, ножовкой.

ЛУЧКОВАЯ пила состоит из СТАНКА, закреплённого в нём ПОЛОТНА,РАСПОРКИ и ТЕТИВЫ, с помощью которой осуществляется натяжение полотна. Лучковые пилы с широким полотном применяют для пиления древесины поперёк и вдоль волокон, при раскрое досок, запиливании шипов и проушин и др. Лучковые пилы с узким полотном используют для пиления криволинейных контуров.

НОЖОВКА состоит из ПОЛОТНА, закреплённого в РУЧКЕ. Широкие ножовки применяют для пиления досок поперёк волокон. Узкие ножовки используют для пиления тонких пиломатериалов и выпиливания криволинейных контуров.

Чтобы точно распилить заготовку по линии разметки, необходимо её надёжно закрепить на рабочем месте. Во время пиления полотно пилы направляют по разметке или около неё. Перед началом пиления следует сделать ЗАПИЛ, то есть пропилить направляющую канавку глубиной 5-10мм. Для этого полотно пилы ставят по риске и плавным движением на себя без нажима выполняют запил. Выполнив запил, приступают к пилению на всю длину полотна.

ПОПЕРЕЧНОЕ ПИЛЕНИЕ

Материал размечают, укладывают на верстак, прижимают к откидному упору так, чтобы отпиливаемая часть древесины была на вису, левой рукой удерживают заготовку. Правой рукой берут ножовку или лучковую пилу, запиливают по разметке, а после выполнения запила пилят во весь размах полотна пилы, следя за её положением. В конце пиления отпиливаемую часть заготовки поддерживают рукой, чтобы предотвратить её откалывание.

ПРОДОЛЬНОЕ ПИЛЕНИЕ

Материал с выполненной разметкой закрепляют в зажиме верстака вертикально, делают запил и затем пилят во весь размах полотна без большого нажима на него. По мере увеличения длины пропила, заготовку поднимают и закрепляют вновь. Пиление заканчивают, закрепив заготовку наклонно, что позволяет видеть риску до окончания пиления.

В процессе пиления зубья затупляются. Чтобы восстановить режущую способность зубьев, их затачивают напильником. При этом должны оставаться неизменными профиль и высота зубьев. Чтобы обеспечить свободное движение полотна в материале, зубья разводят, т.е. поочерёдно, через зуб, отгибают на обе стороны полотна на одинаковую величину. Для ручных пил величина развода зубьев составляет0,2-0,3мм на сторону, а общая величина развода зубьев должна быть больше толщины полотна.

Строгание

Поверхность необработанной древесины обычно бывает шероховатой, а основные размеры заготовки не соответствуют заданным. Поэтому, чтобы придать деталям требуемую форму, размеры, их подвергают строганию. Для строгания древесины применяют ручной строгальный инструмент, к которому относятся струги:

• ШЕРХЕБЕЛЬ, РУБАНОК, ФУГАНОК предназначенные для строгания плоских поверхностей;
• ЗЕНЗУБЕЛЬ, ФАЛЬЦГЕБЕЛЬ, КАЛЁВКА с помощью которых обрабатывают профильные поверхности.

Все виды стругов состоят из КОЛОДКИ, ЖЕЛЕЗКИ, КЛИНА для закрепления железки в колодке. Для удобства пользования шерхебель, рубанок имеют РОЖОК. В зависимости от характера работы струги и их железки имеют различную форму. Каждый струг имеет своё назначение.

ШЕРХЕБЕЛЬ – применяют для первичного грубого строгания древесины. Он снимает толстую стружку и оставляет на поверхности заготовки неглубокие желобки. Железка имеет закруглённую форму, закрепляется в колодке под углом 45º.

РУБАНОК – применяют для вторичного более чистого строгания древесины. При этом снимается более тонкая стружка и выравнивается поверхность заготовки. Форма железки прямолинейная, закрепляется в колодке под углом 45º.

ФУГАНОК –применяют для строгания и выравнивания больших плоскостей и длинных кромок. Форма железки прямолинейная, закрепляется в колодке под углом 45º.

Струги для обработки профильных поверхностей в практике применяются реже.

ЗЕНЗУБЕЛЬ – применяют для отборки четвертей и фальцев, а также их зачистке.

ФАЛЬЦГЕБЕЛЬ – применяют для отборки четвертей определённой ширины и глубины.

КАЛЁВКИ применяют для фигурной острожки лицевых кромок деталей.

Прежде чем приступить к строганию, необходимо подготовить (наладить) инструмент. Наладка инструмента состоит в установке железки и закреплении её клином. Она должна сидеть а колодке прямо. Если железка сидит косо, надо ослабить клан, установить железку прямо и снова закрепить клином. Незначительную косину железки можно устранить ударами молотка по левой или правой её стороне. Окончательно выверив железку, её устанавливают на толщину срезаемой стружки, которая ориентировочно составляет при строгании шерхебелем 2-3мм, рубанком 0,3-0,5мм, фуганком 0,2-0,3мм. Чем меньше выдвинута железка, тем чище выстроганная поверхность.

При строгании на струг нажимают равномерно. Чтобы не завалить концы обрабатываемой заготовки, в начале строгания больший нажим делают на переднюю часть колодки рубанка, в конце строгания – на заднюю.

При фуговании правой рукой держат фуганок за ручку, а левой нажимают на переднюю часть колодки около пробки. Не отрывая инструмент от строгаемой поверхности, придают ему поступательное движение и ведут вперёд, равномерно нажимая спереди и сзади, снимая тонкую стружку на всю длину заготовки.

Строгание деталей прямоугольного профиля начинают с выбора лицевой пласти, которая после выравнивания станет БАЗОВОЙ для выполнения измерений и контроля. После этого выстрагивают под прямой угол к базовой пласти одну из кромок заготовки. Так образуется базовый кант. Далее размечают ширину детали и по разметке обрабатывают вторую кромку под прямой угол к пласти. Разметку толщины производят на двух кромках заготовки (эти риски являются единственными ориентирами при строгании) и выполняют строгание второй пласти. Прямолинейное строгание вдоль волокон - несложная операция, но, чтобы плоскость была выдержана по всей длине и ширине заготовки, необходимы определённые навыки работы.

Строгание пластей и кромок называют ОСТРОЖКОЙ, торцов – ТОРЦЕВАНИЕ, четверти, фальца, калёвки – ОТБОРКА, фаски – СНЯТИЕ.

Для острожки доски её укладывают на верстак так, чтобы она не прогибалась и не качалась. Передним концом доску упирают в клин на верстаке (или в гребёнку), а заднюю часть закрепляют зажимом. Первой у доски всегда строгают пласть.

Строгается древесина исправным инструментом очень легко, однако выстрогать поверхность гладко далеко не так просто. Строгать нужно всегда по слою, то есть так, чтобы слои древесины подрезались, а не задирались и закалывались. Попадается, однако, древесина свилеватая, у которой волокна перепутаны во всех направлениях и которые задираются также во всех направлениях. Чтобы уменьшить задиры, железку устанавливают на минимальную толщину снимаемой стружки.

Большое влияние на качество строгания оказывает острота железки. Чем острее лезвие, тем выше качество строгания. По мере затупления, железку затачивают на бруске или точиле. Затачивание начинают движением фаской по бруску взад и вперёд с соответствующим нажимом до появления заусенца на лезвии. Затем снимают заусенец, переворачивая железку фаской вверх. Брусок необходимо постоянно смачивать водой, чтобы избежать его засаливания и для улучшения качества заточки. После заточки на бруске железку правят на оселке, чтобы придать лезвию большую остроту. Правку проводят главным образом со стороны фаски. Оселок смачивается водой, движение фаски железки по поверхности оселка может быть круговым или прямолинейным. Правят до тех пор, пока фаска не станет блестящей. Правильность заточки проверяют по шаблону или линейке. Остроту лезвия проверяют по бликам света, отражающимися от затупленных участков фаски.

Резание

Для получения в заготовках глухих и сквозных гнёзд, подрезки и зачистки углублений, шипов, проушин, резания канавок, снятия фасок, обработки криволинейных поверхностей, когда нельзя их обрабатывать рубанком, применяют долота, стамески и другие режущие инструменты.

СТАМЕСКИ и ДОЛОТА состоят из ПОЛОТНА, ШЕЙКИ, ВЕНЧИКА, на который опирается РУКОЯТКА, и ХВОСТОВИК, на который одевают рукоятку. Чтобы рукоятка не раскалывалась на неё, с нижнеё стороны, крепят колпачок, а у долот на верх рукоятки надевают кольцо. Длина полотен стамесок 95-120мм, ширина 4-50мм, толщина 2-3мм, угол заточки 20º-30º.

Ширина полотен долот 6-20мм, толщина 8-11мм, длина полотна и угол заточки такие же, как у стамесок.

При долблении и резании древесины заготовку прочно закрепляют на верстаке. Чтобы не портить крышку верстака, под деталь подкладывают доску.

Резание стамеской осуществляют в следующей последовательности. При снятии фасок режущая кромка стамески находится под некоторым острым углом к фаске. Толщина срезаемой стружки 3-5мм. Углубления, шипы, гнёзда подрезают и зачищают вдоль или поперёк волокон древесины. Толщина снимаемой стружки при черновой обработке 2-3мм, при чистовой 0,5-1мм. При обработке криволинейных поверхностей толщина срезаемой стружки не должна превышать 1-2мм. При снятии стружки большей толщины поверхность получается неровной.

Гнёзда и отверстия долбят в следующей последовательности. Обрабатываемую заготовку зажимают на верстаке. Долбление начинают на расстоянии 1мм от разметочной линии, нанося первый удар киянкой по долоту,

Расположенному вертикально. Фаску инструмента направляют в сторону будущего отверстия или гнезда. Второй удар, срезая первую стружку, наносят по долоту, отставленному и отклонённому внутрь гнезда. Таким образом поочерёдно срезают стружки, выдалбливая 2/3 длины гнезда. Затем заготовку переворачивают и выдалбливают оставшуюся часть гнезда. Сквозные гнёзда долбят с двух противоположных сторон заготовки. толщина срезаемой стружки в начале долбления составляет 1-2мм, затем может быть увеличена до 5-10мм. Срезание более толстой стружки ускоряет выполнение операции, но ухудшает качество поверхности гнезда. После выдалбливания, гнездо при необходимости зачищают стамеской. Зачищенные гнёзда должны соответствовать заданным размерам.

Для выполнения некоторых видов работ, кроме обычных стамесок, используют специальные стамески: полукруглые, отлогие, уголки, церазики, клюкарзы.

Неосторожное обращение с режущим инструментом, несоблюдение правил техники безопасности могут стать причиной очень серьёзных травм. При резании инструментом ЗАПРЕЩАЕТСЯ: выполнять резание на себя, на вису, с упором детали в грудь, с расположением детали на коленях. При резании пальцы левой руки должны всегда находиться сзади режущей кромки (лезвия) инструмента.

Сверление

Сверлением выбирают в древесине круглые отверстия для нагелей, круглых шипов, болтов, шурупов, а также удаляют сучки с последующей их заделкой деревянными пробками. Гораздо быстрее выдалбливают гнёзда, предварительно высверлив отверстия.

Для сверления применяют различные свёрла. СВЕРЛО представляет собой стержень с хвостовиком и рабочей частью. Хвостовик сверла может иметь цилиндрическую, коническую, квадратную форму, что позволяет закреплять инструмент в трёхкулачковом самоцентрирующемся патроне или в специальном зажимном устройстве коловорота. Свёрла могут быть разной длины, диаметра, формы и назначения.

Свёрла ЛОЖЕЧНЫЕ предназначены для высверливания отверстий вдоль и поперёк волокон древесины небольшой глубины под нагели, винты, шурупы. Диаметр таких свёрл 3-16мм. отверстия получаются недостаточно точные и чистые, для удаления стружки сверло приходится часто вынимать.

Свёрла ЦЕНТРОВЫЕ предназначены для высверливания отверстий небольшой глубины поперёк волокон древесины. Диаметр свёрл 12-50мм, отверстия получаются точные и чистые.

Свёрла ВИНТОВЫЕ имеют на 2/3 своей длины винтовую форму режущей кромки, что способствует выходу стружки из высверливаемого отверстия. Диаметр свёрл 6-40мм, отверстия получаются чистыми и точными.

Свёрла СПИРАЛЬНЫЕ напоминают собой свёрла по металлу. Применяют для сверления отверстий поперёк волокон древесины. Изготавливают диаметром 0,5-65мм, высверливают чистые и точные отверстия.

Свёрла ЗЕНКОВОЧНЫЕ применяют для рассверливания отверстий под головки шурупов. Изготавливают диаметром 20, 25, 35мм.

Свёрла ПО МЕТАЛЛУ любого диаметра применяют для сверления древесины вдоль и поперёк волокон.

Для получения точных и чистых отверстий свёрла необходимо правильно заточить. Чтобы вращать любое

Сверло, его надо закрепить в инструменте для сверления, т.е. в коловороте или дрели. КОЛОВОРОТ состоит из коленчатого стержня, верхней нажимной головки, ручки, патрона. В патроне коловорота можно закрепить свёрла диаметром 3-15мм, при этом сверло должно находиться точно по оси коловорота. ДРЕЛЬ – специальное приспособление, в котором вращение от приводной ручки передаётся к патрону через зубчатую передачу. Благодаря шестерёнчатой передаче, скорость вращения сверла гораздо выше, чем у коловорота.

В древесине отверстия до 5мм в диаметре следует высверливать с помощью дрели спиральными свёрлами, от 5мм-до12мм –коловоротом, свыше 12мм – центровыми свёрлами. Отверстия сверлят по предварительной разметке, для чего на заготовке в местах установки сверла делают наколы шилом. После этого начинают сверление с помощью коловорота или дрели, сверло направляют строго вертикально к поверхности заготовки. Сквозное сверление выполняют с применением подкладного бруска с оборотной стороны заготовки, тем самым предотвращая задиры и сколы при выходе сверла из отверстия. При сверлении отверстий под углом к поверхности заготовки сначала просверливают вертикальное отверстие на небольшую глубину, а затем наклоняют сверло на необходимый угол и продолжают сверление до заданной глубины. При сверлении отверстий большого диаметра рекомендуется сначала высверлить отверстие меньшего диаметра, а затем используют сверло требуемого диаметра.

Соединение деталей

Из куска цельной древесины изготавливают сравнительно немного изделий, обычно простой формы и конструкции.

Более сложные изделия собирают из отдельных деталей, способ соединения которых выбирается с учётом механических и технологических свойств древесины, конструкции и условий эксплуатации. Соединения деталей подразделяются на разъёмные и неразъёмные. К первым относятся соединения на шурупах, болтах, различные шиповые без клея и др. Ко вторым – соединения на гвоздях, заклёпках, шиповые на клею и прочие. В практике, для повышения прочности, нередко применяют различные сочетания соединений.

Соединения на гвоздях

Этот способ наиболее простой, хотя соединение получается недостаточно прочным, а на поверхности, в большинстве случаев, остаются видны головки гвоздей. Прочность можно повысить, если предварительно смазать места соединений клеем. В таком случае гвозди выполняют функцию зажима. ГВОЗДИ изготавливают разной длины и формы, круглые и квадратные. Параметры гвоздей зависят от размеров соединяемых деталей, а также свойств древесины. Общее правило использования гвоздей следующее: диаметр гвоздя должен быть примерно равен 1/10 толщины пробиваемой детали, а длина должна быть примерно равна тройной толщине заготовки. Если гвоздь проходит насквозь через обе детали, то конец его следует загнуть вбок, поперёк волокон древесины, с утапливанием в плоскость детали. Очень важно правильно выбирать место для забивания гвоздей: от края - на расстоянии равном 3 диаметрам стержня гвоздя, от торца - на расстоянии равном 15 диаметрам стержня гвоздя. Во избежание раскалывания детали, минимальные расстояния между двумя соседними гвоздями, забитыми на одной прямой, должны быть такими же.

Гвоздь должен крепко держаться именно в нижней детали, поэтому в верхней можно сверлить под него отверстия. Особенно важно это делать в тех случаях, когда существует опасность раскалывания детали. Для забивания гвоздей применяют МОЛОТКИ с квадратным, круглым бойком. В начале работы гвоздь держат пальцами левой руки, а в некоторых случаях (мелкие гвозди) используют бумажную полоску. Чтобы повысить прочность соединения, а также избежать выхода острия с боковой стороны детали, гвозди в некоторых случаях забивают под некоторым углом к поверхности детали. Головку гвоздя можно внедрить в древесину, для чего её предварительно расплющивают до толщины стержня. При забивании головку размещают узкой частью вдоль волокон.

Несмотря на все принимаемые меры, гвозди пи забивании иногда сгибаются или выходят с боковой стороны детали. В таком случае их необходимо извлечь при помощи клещей, молотка или гвоздодёра. Во избежание порчи поверхности детали под эти инструменты подкладывают дощечки.

Соединения на шурупах

Этим способом соединяют как деревянные детали, так и фурнитурные изделия (ручки, петли) с древесиной. Нарезка у шурупа остроугольная, благодаря чему он сам врезается в древесину. Соединение на шурупах в 6-8 раз прочнее, чем на гвоздях, при условии, что шурупы ввинчивают, а не вбивают молотком.

ШУРУПЫ, как и гвозди, различаются по длине и диаметру стержня. Головки шурупов бывают потайные, полупотайные, полукруглые. В мягкую древесину шурупы ввинчивают усилием руки, предварительно наколов шилом отверстие. При работе с твёрдой древесиной или ввинчивании толстого шурупа в верхней детали следует просверлить отверстие диаметром, равным диаметру стержня шурупа. В нижней детали высверливают отверстие меньшего диаметра на глубину половины длины ввинчиваемой части шурупа. Для потайных и полупотайных головок шурупов отверстия в верхних деталях раззенковывают.

Шурупы в древесину ввинчивают ОТВЁРТКОЙ, имеющей рабочую часть, соответствующую форме шлица в головке шурупа. Соединения на шурупах можно дополнительно укреплять при помощи клея.

Столярные соединения

В конструкции деревянных изделий часто встречаются детали, которые соединяются между собой под углом. В зависимости от взаимного положения деталей можно выделить следующие виды соединений: угловые концевые (УК), угловые серединные (УС), угловые ящичные (УЯ). Прочность соединения деталей обеспечивается точностью изготовления шипов и проушин (основных элементов шипового соединения).

Шиповое соединение состоит из ШИПА с ЗАПЛЕЧИКАМИ, ПРОУШИНЫ с ЩЁЧКАМИ. Вместо проушин часто применяют ГНЁЗДА.

Толщину шипа в угловых соединениях принимают в пределах от 1/3 до 3/7 толщины бруска. Заплечики должны быть одинаковыми и составлять 1/3 – 2/7 толщины бруска. Длину шипа берут равной ширине бруска. Ширина проушины должна равняться толщине шипа, а проще, быть такой, чтобы шип с небольшим усилием входил в проушину. Если шип толще проушины или гнезда, то деталь может расколоться. Когда шип тоньше проушины или гнезда, тогда соединение получается слабое. Поэтому к точности выполнения шиповых соединений предъявляют строгие требования.

Шип обычно выполняют у горизонтальных брусков, а проушину – у вертикальных.

Угловые концевые соединения

Наибольшей простотой и высокой прочностью характеризуются соединения на открытые прямые сквозные шипы. Существенным недостатком этих соединений является то, что торцы их элементов видны на обеих сторонах изделия, что ухудшает внешний вид при некачественном выполнении соединения.

Особую группу соединений брусков составляют угловые соединения на «ус». Концы и заплечики деталей в этом случае спиливают под углом в 45°, что улучшает внешний вид соединения, но обработка шипа и проушины значительно усложняется и требует большей точности.

Серединные соединения

Соединение на одинарный шип довольно простое и прочное. Оно может быть сквозным или несквозным. При угловом серединном соединении брусков на прямой шип роль проушины выполняет гнездо. Гнездо для несквозного соединения должно быть на 2-3мм больше длины шипа.

Ящичные соединения

Такие соединения широко применяются при изготовлении всевозможных ящиков. Соединение на прямой открытый шип применяют в тех случаях, когда выход шипа находится на нелицевой поверхности. Это соединение простое в изготовлении и обеспечивает достаточную прочность.

Соединение на открытый шип «ласточкин хвост» применяют, когда в соединении действуют нагрузки, отрывающие шипы друг от друга. Такое соединение более сложное в изготовлении, но имеет высокую прочность. Толщина шипов «ласточкин хвост» в широкой части 0,85 толщины бруска, угол наклона 10°.

Необходимо помнить, что все элементы шиповых соединений надо выполнять как можно точнее, тогда обеспечивается надёжное склеивание.

Шиповые соединения выполняют в следующей последовательности.

Прежде всего точно по размеру выстрагивают бруски. Все стороны брусков проверяют угольником. Затем на концах брусков выполняют разметку толщины шипа. Риски проводят на двух противоположных сторонах и торце бруска. Поскольку длину шипа берут равной ширине бруска, то после проведения продольных рисок надо провести и поперечные риски по угольнику, ограничивая длину шипа. На брусках с проушинами соблюдают такую же последовательность разметки. После нанесения всех рисок на концах брусков приступают к запиливанию шипов и проушин. Для точного и качественного выполнения этой ответственной операции следует пользоваться ножовкой с мелкими зубьями и широким полотном.

Особое внимание следует обратить на то, что полотно пилы при запиливании шипа располагают с наружной стороны разметки, а при запиливании проушины – с внутренней. Такое запиливание шипов и проушин позволяет добиться достаточно плотного соединения элементов. Выполнив все пропилы, у шиповых деталей спиливают щёчки, у проушин выполняют долбление по линии пропила (приёмом встречного долбления).

Изготовление столярных соединений – ответственный процесс. Поэтому следует поэтапно контролировать соответствие элементов соединения. После изготовления элементов соединения его нужно проверить пробным сопряжением (без клея). Выполнив соединение и проверив насухо, соединяют его на клею.

Основные конструктивные элементы

Всякое столярное изделие, несмотря на их многообразие, состоит из нескольких определённых конструктивных элементов (брусков, рамок, щитов), а также различных профильных деталей.

ДЕТАЛЯМИ называют изделия, изготовленные из однородного материала, а также изделия, полученные склеиванием отдельных заготовок из древесины. Детали из цельной древесины более подвержены растрескиванию и короблению, чем клеёные. Поэтому желательно, чтобы отношение ширины цельной детали к её толщине не превышало 3:1.

Детали могут быть прямолинейными и криволинейными, прямоугольными и профильными в сечении. Прямолинейные детали прямоугольного сечения в заданный размер обрабатывают стругами. Сначала обрабатывают первые пласть и кромку, создавая базовые поверхности (их называют лицевыми сторонами и отмечают карандашом волнистой линией), проверяя точность обработки линейкой и угольником. Затем размечают и обрабатывают вторые кромку и пласть детали. Обработка должна быт выполнена с достаточной точностью.

Прямолинейные профильные детали изготавливают с применением специальных стругов, у которых лезвие железки и форма колодки ОБРАТНЫ профилю детали.

Основные профили деталей следующие: фаска, заоваливание, галтель, четверть (фальц), калёвка.

ФАСКА – срезанное острое ребро детали.

ЗАОВАЛИВАНИЕ – закругление кромки или ребра детали.

ГАЛТЕЛЬЮ называют полукруглую выемку, сделанную на ребре или кромке детали.

ЧЕТВЕРТЬЮ называют прямоугольную выемку на ребре или кромке детали.

КАЛЁВКА – фигурная выемка, отобранная на лицевой стороне детали.

Древесные породы и их свойства 4

Пороки и недостатки древесины 6

Столярный материал 7

Рабочее место и инструменты 9

Разметка 10

Пиление 12

Строгание 14

Резание и долбление 18

Сверление 19

Соединение деталей 21

Столярные соединения 24

Основные конструкционные элементы 27

* В расчетах используются средние данные по России

Стартовые вложения:

от 200 000 ₽

Необходимая площадь:

Сегодня столярные мастерские становятся редкостью, поэтому прежде чем открывать свое дело в этом направлении, стоит всерьез задуматься о том, какие изделия вы сможете предложить рынку.

Столярная мастерская - это бизнес, который может стать не только вашим хобби или средством заработка, но и призванием. Тем самым делом, которое приносит и материальное, и духовное удовлетворение, радуя одновременно душу и карман. Но для такого счастливого сочетания придется очень и очень постараться. В данной статье мы поговорим не о создании крупного столярного цеха, а ограничимся актуальными советами по открытию небольшой мастерской на дому “для одного” с перспективой превратить самозанятость в нечто большее.

Плюсы и минусы столярных мастерских как бизнеса

Первое, из чего стоит исходить в столярном бизнесе, это наличие рук и желание этими руками что-то создавать. Люди, которые собираются открыть столярную мастерскую, а тем более, зарабатывать на этом, основное внимание должны уделять совершенствованию мастерства. Но прежде чем всерьез приступать к вопросам обустройства помещения и оснащения его оборудованием, нужно хотя бы в общих чертах разобраться с текущей ситуацией на рынке. Подход к столярному делу как к бизнесу отличает от подхода к нему как к хобби три вещи. Это рациональный и глубоко продуманный подход к выбору специализации, к качеству работ и к способам продвижения.

Первое, с чего следует начать, так это с вопроса о том, что именно вы будете производить. Дерево - это материал с бесконечным количеством способов применения. Для начала посмотрите, на чем сегодня специализируются небольшие столярные мастерские, то есть ваши будущие конкуренты, и как у них идут дела.

Относительно выбора ассортимента у столярных мастерских обычно есть два пути: широкая специализация либо узкая специализация. В первом случае упор идет на количество (больше клиентов, больше ассортимент, больше выбора), во втором - на качество (узкий ассортимент, высокое качество исполнения, узкая аудитория). Иными словами, если вы научитесь создавать много разных товаров из дерева, вы сможете предложить их большему количеству людей, а сосредоточившись на одном-двух товарах, вам будет легче совершенствовать свое мастерство и создавать эксклюзивные товары.

Какие товары могут производить столярные мастерские:

Двери/окна . Самое очевидное решение для столярной мастерской - создавать двери и оконные блоки, которые нужны всем, и дополнительно зарабатывать на их монтаже. Проблема заключается в том, что двери и окна давно и активно “штампуются” крупными производителями, а рынок сегодня сильно насыщен. Конкурировать с фабриками столярным мастерским в большинстве случаев бесполезно. Цена на эти изделия у них все равно будет дешевле, а чем либо удивить заказчика стало сложно.






Лестницы . Лестницы дают больше простора для творческой мысли. В отличие от дверей и окон, у столярной мастерской, которая специализируется на лестницах, есть возможность предложить и оригинальные размеры, и необычные формы, и нерядовые породы, и неповторимое исполнение в целом. Однако на рынке уже действует много компаний, которые создают лестницы и достигли высокого уровня мастерства в своем деле, и догонять их с нуля будет очень тяжело.




Мебель . С мебелью ситуация примерно та же, что и с первыми двумя категориями. Сейчас на рынке существует огромное количество мебели на любой вкус и кошелек. Благодаря таким гипермаркетам как Castorama, Леруа Мерлен, Ikea мебель становится все более доступным и массовым товаром. Однако, даже то разнообразие, которое есть на рынке, оставляет много возможностей для создания эксклюзивного ассортимента, который не найти в магазинах. Небольшой мастерской можно делать ставку на оригинальный ассортимент, предлагая столы, стулья, комоды, шкафы, кресла и прочее из дорогих видов древесины и с необычным дизайном.






Мелкие товары. Эта широкая категория товаров, которую объединяет одно качество - размер. Здесь имеются в виду и сувенирные товары, и всевозможные подарочные кухонные наборы с разделочными досками, лопаточками и скалками, и рамки с багетами, и настольные игры, деревянные игрушки (необычные идеи деревянных игрушек можно посмотреть ) и так далее. Если, скажем, в ювелирном деле, размер не имеет значения, то в столярном все обстоит иначе. Даже за авторское деревянное изделие из дорогой древесины большого дохода не выручишь, так как цена в 1500-2000 рублей будет казаться покупателю чрезмерно завышенной. У рядового потребителя всегда будет альтернатива в виде пластикового изделия ценой в 5-10 раз дешевле. Ценителей же оригинального искусства всегда придется добывать с большим трудом. Поэтому перед тем, как решаться на производство деревянных игрушек, трубок, солонок, пепельниц, разделочных или пряничных досок и прочего, подумайте о том, сможете ли вы регулярно производить и продавать хотя бы 50 таких маленьких изделий, чтобы получать за них хотя бы 50 тыс. рублей. Либо лучше за это же время сделать один комод и реализовать его за эти же деньги?

Как лучше сегодня позиционировать свою продукцию

Второй вопрос, о котором тоже лучше задуматься заранее, это вопрос уникального торгового предложения и вопрос качества. Чтобы ваша продукция отличалась от того, что предлагает массмаркет, в первую очередь уделите внимание материалу. Во-первых, какое именно дерево это будет? Какие цвета и какие расходники вы будете использовать? Какой будет дизайн у ваших изделий?

*по данным Яндекс Wordstat на 12.09.2018

Профессиональный набор для создания идей бизнеса

Трендовый продукт 2019..

Если говорить о сегменте мебели, то согласно поисковым запросам, самой востребованной древесиной для нее является сосна. По популярности она почти в пять раз опережает дуб. В то же время опытные столяры и плотники советуют не сильно обольщаться сосной. Во-первых, хорошо высушенную сосну найти трудно. Свойства этой древесины таковы, что она трудно поддается качественной окраске, оставляет много грязи на инструментах, а как следствие, приводит к издержкам.

*по данным Яндекс Wordstat на 11.09.2018.

Во-вторых, изделия из самой ходовой древесины имеют и соответствующую своей массовости цену. Скажем, мебель из тика будет стоить в несколько раз дороже мебели из сосны. То есть, выбрав необычный материал, вы сможете значительно увеличить прибыльную составляющую, которая закладывается в цену готового изделия.

Так или иначе качество вашей мебельной продукции будет зависеть от комплектующих. Работать можно по пути максимального сокращения издержек, приобретая дешевые комплектующие из Китая, либо отдавать предпочтения более дорогим, но надежным поставщикам фурнитуры. Признанными лидерами по качеству фурнитуры считаются австрийские, немецкие и итальянские производители фурнитуры, имеющие представительства в России и активно продвигающие свою продукцию.

Представители столярного бизнеса все больше становятся сторонниками того, что сегодня продукцию ручной работы нужно позиционировать дорого. Ситуация на рынке диаметрально изменилась. Если раньше все, что производилось столярами покупалось с руками и ногами, а на столярные работы был постоянный спрос, то сейчас для выживания работать на качество, а не на количество. Как и во многих других сферах бизнеса, современным столярам все больше требуется осваивать продажи и маркетинг.

*по данным сервиса Google Trends

Особенность столярного бизнеса в том, что никто точно не скажет вам, какую цену следует назначать за стол, стул или тумбочку, потому что средних расценок в столярном бизнесе не бывает. Современный подход такой: вы считаете цену затраченного материала, красок, лаков и комплектующих, и затем умножаете полученное в несколько раз. А во сколько именно, уже зависит от того, насколько дорого мастер себя позиционирует и от уровня его мастерства. Как правило, наценка в 100% себя не оправдывает, сегодня за ручной труд можно и нужно назначать гораздо большую цену.

Какое помещение нужно для столярного цеха

Вернемся к более традиционным вопросам, касающимся непосредственно открытия мастерской. Для размещения небольшого столярного цеха лучше всего подойдет помещение площадью 50-60 кв. метров. Аренда такого помещения будет обходиться примерно в 20 тыс. рублей в месяц.

Средняя арендная плата за съем производственных помещений в России, руб.*

*по данным анализа объявлений Avito на 12.09.2018

Понятное дело, аренду могут себе позволить не все, особенно на старте. Поэтому чаще всего столярные мастерские открывают на дому, используя для этих целей сараи, гаражи или подвалы.

Готовые идеи для вашего бизнеса

При выборе площади прежде всего нужно учитывать длину помещения. Если вы будете заниматься изготовлением дверных и оконных рам, то длина помещения должно быть никак не менее четырех метров. Внутри мастерской должно быть тепло и сухо, поскольку древесина боится влаги. Обустраивая помещение, не забудьте о том, что вам нужны ровные полы, так как станки должны быть устойчиво установлены.

Для бесперебойной работы желательно снабдить помещение мастерской трехфазным электричеством. В том случае, если помещение для мастерской построено из дерева, проводка должна быть уложена в провода или гофротрубы, а розетки и оборудование должны быть заземлены.

Если цех будет расположен вблизи от жилья, позаботьтесь о звукоизоляции стен и двери. Желательно, чтобы окна выходили в ту сторону, где нет жилых домов. Также необходимо соблюсти требования по пожарной безопасности. Внутренняя обшивка столярок обычно обрабатывается антипиренами, которые препятствуют возгоранию. Желательно иметь в здании порошковый огнетушитель или, хотя бы, ведро с песком на случай воспламенения электроприборов.

Готовые идеи для вашего бизнеса

Во многих мастерских не уделяется особого внимания вентиляции. Однако без притока свежего воздуха в цех вы обречены на постоянное вдыхание древесной пыли. А это грозит определенными проблемами со здоровьем, о которых вы можете легко узнать из интернета.

Какое оборудование нужно для столярного цеха

Вопрос оборудования - один из самых сложных в планировании столярной мастерской. Стоит иметь в виду, что какого-то универсального и общепринятого перечня для столярной мастерской не существует. Выбор оборудования зависит от большого числа переменных: от того, что именно производится в мастерской, от площади помещения, объемов производства, опыта мастера и так далее.

Поэтому, есть у вас есть только желание создавать деревянные изделия, скажем, собственную мебель, и имеется только опыт изготовления простых изделий, для которых не требуется никаких специальных инструментов (столов, простых полок, табуретов и т.д.). В таком случае начинать следует не с покупки серьезных агрегатов и станков, о назначении которых вы пока не имеете четкого представления, а с приобретения самого базового набора. Условно его можно разделить на четыре группы.

Минимальный базовый набор инструментов, который позволит создавать простую мебель

Если не тратиться на покупку верстака, а собрать его вручную, то для покупки такого набора хватит 30-40 тыс. рублей. При более же широком размахе шуруповертами и электролобзиками, разумеется, уже не обойтись, список существенно расширится, а на оснащение цеха уйдет не менее 200 тыс. рублей, с покупкой хорошего фрезерного станка - более 300 тыс. рублей.

Примерный перечень оборудования для небольшого столярного цеха

Вот несколько принципов относительно приобретения и использования оборудования, которых советуют придерживаться владельцы столярных цехов:

Цена оборудования должна соответствовать уровню развития вашего бизнеса . Многие мастера без опыта испытывают соблазн потратить средства на неоправданно дорогое оборудование, которое не соответствует уровню развития их дела и потребностям, а также не дает каких-либо существенных преимуществ по скорости/качеству. Необходимо помнить о том, что дорогое оборудование элитных марок всегда менее ликвидно, чем дешевое и “народное”. Оно и более дорого в обслуживании, и сложнее продается. Поэтому для начала лучше обойтись самыми проверенными аппаратами. К примеру, если ваши изделия не имеют большой длины, так называемого погонажа, нет большого смысла обязательно приобретать фрезерный станок за 100 тыс. рублей и дороже. Для начала лучше обойтись ручным фрезером, который сможет делать практически то же самое, но будет стоить в несколько раз дешевле.

Стремитесь к универсальности оборудования . Не следует без нужды раскошеливаться на те виды оборудования, которые можно заменить или которые будут простаивать просто так. Например, тратиться на погружную пилу с направляющей шиной, когда существуют более дешевые и универсальные циркулярные столы. Даже если вам требуется распустить лист - легче и быстрее воспользоваться услугами фирм, владеющих форматно-раскроечными станками, которые могут по низкой цене и с более высоким качеством распустить лист.

Приобретайте новое оборудование постепенно или с крупных заказов . Разумнее всего задумываться о приобретении нового оборудования по мере роста мастерства и после крупных заказов. В остальное время следует стараться постепенно откладывать небольшую долю прибыли на амортизационные расходы, и уже из них приобретать новые станки.

Соблюдайте принципы приоритета при расстановке оборудования . Если сверлильные и токарные станки размещаются вблизи от верстака, то шлифовальные аппараты размещают на некотором удалении от рабочего места. Кроме того, у хорошего мастера все всегда должно быть под рукой, поэтому у верстака обычно располагаются тумбы, стеллажи и навесные полки.

Не забывайте о технике безопасности. Каким бы безопасным и знакомым не казался процесс работы, имейте поблизости аптечку с набором первой помощи. Также используйте защитные очки, плотную одежду. Работайте с застегнутыми рукавами, если волосы длинные - прячьте их в головной убор.

Не устраивайте нагромождения. При обустройстве помещения держите в уме докупку новых станков в перспективе. В идеале свободное пространство должно вдвое превосходить место под станки. Отсутствие места может нарушить технологический процесс. К рабочей плоскости должен иметься подход с нескольких сторон. Также не стоит превращать помещение в склад: дерево должно идти в оборот, а не валяться по углам.

Нужно ли нанимать работников в столярный цех

На начальном этапе, пока объемы невелики, мастеру проще и быстрее действовать одному. Однако это не означает, что никакая наемная сила вам ни разу не пригодится. Столярам обычно требуются помощники для черновой работы или подмастерья. Они могут носить доски, фуговать, убирать стружки и мусор либо выполнять другие несложные обязанности. В качестве рабочей силы обычно используются подростки, которые ищут подработку летом или молодежь.

Стоит отметить, что столяры с опытом обычно не спешат выращивать себе полноценную замену. И их опасения понятны: велик риск вырастить из ученика своего конкурента, который может перетянуть себе клиентов. Поэтому часто дело ограничивается подсобными рабочими с договорной оплатой труда.

Обратите внимание на то, что средняя зарплата столяра в России на момент написания статьи составляет около 38 тыс. рублей, в Москве и Санкт-Петербурге - около 54,5 тыс. рублей. Поэтому если вы точно уверены, что чистый доход не будет сильно отличаться от этих цифр, еще раз задумайтесь о целесообразности открытия своей мастерской. Сегодня слово “бизнес” очень популярно, но при таких низких оборотах работа по найму будет иметь гораздо больше плюсов по сравнению с самостоятельным плаванием. В таком случае разумнее продолжать заниматься производством деревянных изделий в формате подработки и хобби, постепенно нарабатывая опыт и клиентскую базу.

Средний уровень зарплат по профессиям “столяр/плотник”, “помощник столяра/плотника”, руб.

*по данным объявлений на сайте Avito 12.09.2018

Если же вас посетила идея открыть столярную мастерскую, но при этом работать в ней сами вы не собираетесь, то шансов найти свободного столяра, который будет работать для вас, близки к нулю. Все мастера с опытом, как правило, пристроены и имеют хороший доход, а мастера “похуже и подешевле” часто злоупотребляют алкоголем либо имеют опыт пребывания в местах не столь отдаленных и, скажем так, потеряны для общества. В таком случае вам будет проще и рациональнее размещать свои заказы у действующих мастерских и оплачивать их работу, а затем заниматься реализацией готовой продукции.

Способы реализации и продвижения столярной продукции

Не секрет, что традиционные форматы столярных мастерских в вопросе продаж сегодня находятся в явном проигрыше. Как правило, располагаются они на окраинах городов и в промышленных зонах, где их деятельность никто не видит, а владельцам, сумевшим найти какую-то постоянную клиентуру, не всегда есть дело до продвижения и современных способов коммуникации с аудиторией.

А тем временем, какими-бы ужасами и экономическими кризисами через СМИ нас не пугали со всех сторон, количество целевой аудитории, которая может приносить столярным мастерским хороший доход, постепенно растет. Обратите внимание на темпы загородного строительства, появление новых коттеджных поселков, людей, которые заинтересованы в покупке садовой мебели и качественных деревянных изделиях для дома. Эти люди хотят обустроить свои дома с максимальным комфортом и сделать их уникальными одновременно. Поэтому хорошо, если ваша мастерская будет располагаться на виду у целевой аудитории и отпечатываться у нее ее памяти. В мастерскую не просто должно быть удобно добираться, люди должны видеть то, что вы делаете. Удачное расположение будет помогать в развитии и достижения эффекта “сарафанного радио”. По опыту мастеров, человек, посетивший мастерскую вживую почти на 100% становится ее клиентом.

В идеале владелец мастерской должен постараться забросить максимальное количество “удочек” во все каналы, которые могут способствовать росту продаж.

Способы выхода на клиентов:

Если одни способы выхода на клиентов довольно пассивны (например, публикация объявлений) и требуют разовых усилий (создание сайта-визитки), то для других, например, социальных сетей, потребуется постоянное поддержание и время. Поэтому будет хорошо, если вы обзаведетесь помощником, который будет контролировать эти вопросы. Затратными пунктами на продвижение также могут стать выставочные образцы для презентаций и выставок, заказные фотографии готовых изделий, распечатка расходной рекламной продукции, например, визиток.

Как открыть реставрационную мастерскую

Полный комплект всего оборудования для организации реставрационной мастерской обойдётся в сумму порядка трёх миллионов рублей. Можно сокращать стоимость вложений, исключая из перечня предлагаемых услу...

Современное индустриальное строительство не исключает плотничных и столярных работ.

Столяры и плотники, работающие на деревообрабатывающих предприятиях, изготовляют оконные и дверные блоки, детали крупнопанельных деревянных домов и другие конструкции и детали.

Столяры и плотники должны освоить технологию изготовления и сборки различных изделий, знать технические условия изготовления и приемки деревянных изделий и конструкций, уметь читать рабочие чертежи и правильно организовать рабочее место.

В современном строительстве большинство изделий из древесины изготовляют в заводских условиях. Их доставляют на строительную площадку, где их устанавливают (монтируют) в соответствии с проектом.

Технологический процесс работы столяра включает: сушку пиломатериалов; нарезку заготовок из пиломатериалов: последующую обработку заготовок до изготовления деталей требуемой формы и размеров; сборку деталей, включая склеивание в узлы и комплекты; подготовку и отделку комплектов; упаковку и доставку комплектов на склад.

Расстановку деревообрабатывающего оборудования выполняют в соответствии с технологическим процессом, чтобы при обработке деталей их потоки не пересекались и возвращались в обратном направлении.

Зону, где осуществляется рабочий процесс, называют рабочим местом.

Квалифицированный рабочий должен уметь составить карту технологического процесса для изготовления изделия, указывая рабочие места и необходимое оборудование, начиная с распиловки и завершая сборкой и отделкой деталей. От него требуется умение составить спецификацию на изделие и рассчитать потребность материала.

Деревянные лестницы устраивают в домах до двух этажей. При площади застройки дома более 500 м² несущие элементы лестниц должны быть огнестойкими.

Лестницы с прямыми маршами выполняют плотники, с поворотами, закруглениями, винтовые - столяры. Лестницы имеют 1-3 марша (рис. 1). Их ширина определяется назначением здания. В квартирных домах ширина лестничных маршей 0,9...1,2 м, учитывающих размеры мебели. Лестницы, ведущие на чердак, в погреб, имеют ширину 0,8...0,9 м.

Схемы лестниц

а - одномаршевая; б - двух маршевая; в - трехмарше-вая; I - ширина марша; с - ширина лестничной площадки; А - ширина лестничной клетки; L - длина лестничной клетки: Н - высота этажа; d - длина марша (в горизонтальной проекции)
рис. 1

Для удобства подъема по лестнице соблюдают соотношение между шириной и высотой ступени. Оптимальной высотой ступени в жилых домах считается 15...18 см, шириной - 27...32 см (рис. 2).

Число ступеней лестничного марша определяют делением высоты этажа (расстояние от пола до пола) на высоту ступени. В марше предельное число ступеней - 10. Уклон междуэтажных лестниц - 30...36° (рис. 2, г). Во внутриквартирных лестницах уклоны до 50°.

Фрагменты ступеней

а - высота и ширина нормальной ступени; б - ширина узкого конца ступени винтовой лестницы; в - фрагмент винтовой лестницы; г - разрез лестницы
рис. 2

Таблица 1. Рекомендуемые размеры ступеней и наклонов лестничных маршей

Лестничные площадки (между маршами) имеют ширину, равную ширине марша и ширине ступени. При лестничном марше шириной 1,20 м, ступени 30 см, ширина лестничной площадки 1,20+0,3=1,5 м. В винтовых лестницах минимальная ширина ступеней в узкой части 10, в середине - 15 см.

Ступеньки деревянных лестниц изготовляют из сосновых досок (рис. 3) влажностью 8±2 % и толщиной для проступи 4...5 см, для подступенька 1,8...2,5 см.

Способы соединения ступени (проступи) с подступенькой

1 - проступь; 2 - нащельная рейка; 3 - подступенька
рис. 3

Тетивы - главный наклонный несущий элемент лестницы. По способу крепления ступеней к тетивам различают лестницы: со ступенями, вставленными в вырезы тетив; с вдолбленными в тетивы ступенями; со ступенями, установленными в накладку в вырезы тетив; со ступенями, закрепленными на брусках, прибитых к тетивам; обыкновенные лестницы.

Лестницы со ступенями в вырезах тетив имеют простую конструкцию (рис. 4). Тетивы таких лестниц изготовляют из досок толщиной 5...6, шириной 25... 28 см. Глубина пазов в тетивах для установки ступенек 2...2,5 см. Отдельные ступеньки в марше имеют вырезы в тетивах для сквозных шипов, закрепленных клиньями с наружной стороны. Лестничные марши (вверху и внизу) закрепляют к балке перекрытия, лестничной площадке шиповым соединением, усиленным дополнительно стальным уголком. В таких лестницах отсутствует подступенек и обшивка снизу. Лестницы такой конструкции устраивают для подъема на чердак, спуска в погреб и в других хозяйственных постройках.

Дощатая лестница

а, б - соединение наклонных досок (тетив) лестницы с балкой; в - сопряжение проступи с тетивой; 1 - лестничные тетивы; 2 - проступи; 3 - балка; 4 - поперечная балка; 5 - стальной угольник; 6 - рейка; 7 - клин; 8 - стойка; 9 - опорная рейка; 10 - доски; 11 - щит наката; 11 - слой глины; 13 - звукоизоляция; 14 - дощатый пол; 15 - потолок; 16 - рейка; 17 - штукатурка по дранке; 18 - нащельник
рис. 4

Лестницы со ступенями, вдолбленными в тетиву, выполняют из досок (для тетивы) толщиной 5...8 см и шириной 22...30 см, а ступеней - толщиной 3,8... 6,3 см. Пазы, выдолбленные для ступеней в тетиве на 3 см, не доходят до их заднего края.

Лестницы со ступенями, установленными в накладку в вырезы тетив, изготовляют из досок для тетивы толщиной 6,3...8, шириной 29...31 см, ступени - из досок толщиной с 5 см и шириной 25...32 см. Прямоугольные вырезы у верха тетив устраивают такой глубины, чтобы остальная часть тетивы имела 13... 15 см непропиленной древесины (рис. 5).

Лестницы для индивидуальных домов

а - со ступенями, заведенными в вырезы тетив; б - со ступенями, устанавливаемыми в вырезы тетив в накладку
рис. 5

Лестницы со ступенями, установленными на бруски, прибитые к тетивам. Бруски сечением примерно 5x6 см и длиной до 50 см прибивают к внутренней стороне тетив, а на них укладывают дощатые ступени (рис. 6). К наружной стороне тетив привинчивают шурупами стойки перил.

Лестница со ступенями, прибитыми к брускам

1 - брусок; 2 - тетива; 3 - проступь; 4- стальной угольник; 5 - стойки ограждения! 6 - поручни ограждения
рис. 6

Несущий элемент лестницы имеет боковые тетивы с прямоугольным пазом или прибитыми к ним с установленными ступенями-накладками (рис. 7). Лестница с одной стороны имеет ограждение. Высота ограждений 85...90 см, их выполняют в виде металлической решетки или изготовляют из древесины, а поручни из пластмассы. Деревянные поручни устанавливают на стойки, пластмассовые - на металлическое основание. Низ стоек ограждения закрепляют на тетиве поручнем. Деревянные лестницы изготавливают из сухих пиломатериалов: это исключает скрип. Соединения элементов не должны иметь клиньев, подступеньки должны быть надежно прикреплены к проступи.

Тетивы обыкновенной лестницы

а - с вырезами в тетивах; б - с прибитыми к тетивам накладками
рис. 7

Карта технологического процесса изготовления оконных и дверных блоков. Требуемое количество пиломатериалов для изготовления оконного блока зависит от количества заготовок, получаемых из различных сортов пиломатериала.

Из досок после их обработки выход заготовок (табл. 2) зависит от их сорта.

Таблица 2. Выход заготовок при обработке пиломатериалов

При массовом производстве расход материала несколько увеличивается из-за использования части заготовок в качестве образцов, для настройки станков и, частично из-за дефектов древесины.

Увеличение количества заготовок называют припуском на брак, он допускается до 5-10 %. Это условные величины, так как, усовершенствуя технологический процесс изготовления любого изделия, процент брака удается значительно сократить.

Несущие деревянные конструкции

Для перекрытия пролетов производственных зданий используют балки и фермы. Пролеты таких конструкций и размеры элементов и количество гвоздей и болтов в стыках определяют расчетом.

Составные гвоздевые балки изготовляют из досок и брусьев I и II сорта. Наиболее распространенная толщина пиломатериалов - 2...10 см. Допускаются сросшиеся с древесиной сучки диаметром до 15 см, не снижающие ее прочности. Наиболее распространены двутавровые деревянные балки (рис. 8).

Сечения несущих деревянных балок

а...е - двутавровые балки; ж...к - пустотелые балки
рис. 8

В процессе эксплуатации в стенках деревянных балок появляются трещины, из-за усушки снижающие ее прочность на 40...60 %. Двутавровые балки снижают прочность при использовании низкосортных досок ниже I и II сорта.

Стенка гвоздевой балки состоит из двух рядов досок толщиной 4...6, шириной 15-22 см, уложенных под углом 30...45° друг к другу. Жесткость стенки усиливают ребра из досок и брусья, стянутые болтами в ее верхней и нижней части (рис. 9). Высота такой балки в пределах 1/6 ...1/2 пролета.

Фрагменты гвоздевых балок из брусков и досок

а - поперечный разрез; б - вид спереди; 1 - брусок; 2 - ребро; 3 - болты с гайками и шайбами; 4 - дощатая стенка
рис. 9

Недостатком деревянных гвоздевых балок являются остаточная деформация под нагрузкой, трудоемкость изготовления, коррозия гвоздей и болтов под влиянием атмосферных условий.

Клееные конструкции главным образом изготовляют на деревообрабатывающих предприятиях, используя сосновые доски I и II сорта толщиной 30...50 мм. Доски строгают на рейсмусовых станках с четырех сторон. Прочность клееных балок зависит от влажности и точности обработки материала.

Для клееных балок используют доски небольшой длины III сорта. Такие балки изготовляют в мастерских, имеющих оборудование для обработки и склеивания. Клееные конструкции при высыхании древесины подвержены усушке в различных направлениях волокон древесины. Доски в клееных конструкциях укладывают с противоположным рас положением годовых слоев (рис. 10).

Послойная укладка пиломатериалов в клееных конструкциях и их категории

а, б - сечение прямоугольных балок; в - сечение квадратной колонны; г - двутавровая балка, усиленная гвоздями
рис. 10

Клееные балки имеют прямоугольное, квадратное или двутавровое сечение. Клееные несущие деревянные конструкции имеют различные модификации (рис. 11). Высота клееных балок в пределах 1/8 ... 1/12 пролета. Деревянные двутавровые клееные балки перекрывают пролеты до 12 м.

Схемы деревянных клеевых несущих конструкций (вид спереди)

а - прямоугольная балка; б - двускатная балка; в - гнутая балка; г - треугольная ферма со стальной затяжкой; д - деревянная шарнирная арка; е - гнутая рама; ж - деревянная параболическая арка
рис. 11

Клееные балки, усиленные гвоздями, применяют при устройстве совмещенных (бесчердачных) крыш.

При этом несущие конструкции крыши объединены в общую панель с теплоизоляцией.

Армированные клееные балки изготовляют прямоугольного или швеллерного сечения. Балки прямоугольного сечения имеют постоянную ширину 7 см при высоте 14...50,4 см с градацией 2,8 см (рис. 12). Балки усилены четырьмя арматурными стержнями диаметром 14 мм. Швеллерные балки изготовляют с толщиной стенок 7 и 10 см, у первых арматура из восьми стержней, у вторых - из двенадцати стержней диаметром 14 мм. Арматурные стержни укладывают в выбранные и смазанные клеем пазы между досками. Вместо досок используют также водостойкую и огнестойкую клееную фанеру.

Сечение армированных клееных деревянных балок

а - прямоугольной; б в - двутавровой; г - треугольная рама; д - прямоугольная рама
рис. 12

Для клееных балок с предварительно напряженной арматурой стальные стержни нагревают до 8О...9О°С. Удлинившиеся стержни закрепляют анкерными упорами в концах балки. Стержни при остывании балки укорачиваются, создавая напряжение в балке.

Двутавровые деревянные балки изготовляют с решетчатой стенкой. Усиленные арматурой, они перекрывают пролеты до 9 м.

Деревянные фермы (рис. 13) бывают треугольные, прямоугольные, трапециевидные, сегментные и многоугольные. В фермах различают верхний и нижний пояса, раскосы и стойки. Деревянными фермами перекрывают пролеты до 24 м. Металлодеревянными фермами перекрывают пролеты большей величины. Узлы деревянных ферм крепятся гвоздями и болтами. В металлодеревянных фермах элементы, работающие на сжатие, изготовляют из древесины, работающие на растяжение - из стали.

Схемы фермы (вид спереди)

а - деревянной; б - металлодеревянной
рис. 13

Сегментные фермы. Их верхний пояс изготовляют из нескольких изогнутых слоев досок, сшитых гвоздями. Нижний пояс - затяжка из круглой стали. Затяжка, охватывая основание верхнего пояса (сегмента), поддерживает его с двух сторон.

Сегментные клееные фермы изготовляют из качественных досок, в том числе и нижний пояс (затяжку) (рис. 14). Узлы ферм усиливают пластинками из клееной фанеры толщиной 12,6 мм и накладками из полосовой стали. Стальной башмак соединяет верхний и нижний пояса фермы. Пролет такой фермы до 18 м.

Гнуто-клееные из досок дугообразные (сегментные) фермы со стальными пластинками для скрепления узлов

1 - гнуто-клееный верхний пояс фермы из пяти слоев досок (22X83 мм); 2 - нижняя затяжка из четырех слоев досок (22X83 мм); 3 - фанерные пластинки толщиной 12,7 мм с двух сторон узлов фермы; .4 - накладки из листовой стали; 5 - элементы решетки - стойки и раскосы сечением 51Х89 мм; б - опора фермы поперечным сечением 254X254 мм; 7 - стальные накладки
рис. 14

Качество клееной древесины. В массовом производстве покрытие деталей клеевым слоем механизировано с помощью вальцов. Клеи карбамидных искусственных смол, нанесенные тонким слом на ровно-строганую поверхность, обеспечивают прочное склеивание элементов. Клей наносят на одну поверхность детали, прочность соединения от этого не уменьшается.

Для прочности склеивания после нанесения клея детали плотно прижимают, используя клеильные прессы. Склеивание обеспечивается давлением, МПа (кгс/см²).

Для запрессовки склеиваемых поверхностей используют ручные прессы, рамы с клиньями, эксцентриковые прессы, сжимающие склеиваемые детали под небольшим давлением струбцины (рис. 15). Механические устройства применяют для склеивания деталей небольшого объема, прессы - для сплачивания щитов, а также фанерования поверхностей декоративной фанерой или пластиком (например, дверных полотен).

Водостойкий клей из синтетических смол обеспечивает высокое качество склеиваемой конструкции. Клееные деревянные конструкции более огнестойки и менее подвержены гниению, чем природная древесина. Клееные конструкции позволяют экономично использовать короткие обрезки досок и брусьев.

Струбцины

а - обыкновенная; б - двойная для сжатия параллельных поверхностей; в - с подвижным шарниром для сжатия косых деталей; г - обыкновенная с тремя болтами: д - для сжатия фасонных деталей
рис. 15