# Домашняя мастерская. Изготовление оконных рам

Земляк

В эпоху гигамасштабов в нанотехнологиях автор не советует браться за столярную работу без крайней необходимости. Но уж если пришлось - вот иллюстрированное пособие.

Земляк

Домашняя мастерская. Изготовление оконных рам

Origin: http://samlib.ru/z/zemljak/mastak1.shtml

Создан: 03/06/2008, изменен: 04/12/2008, 28k

Очерк: Изобретательство

В эпоху гигамасштабов в нанотехнологиях автор не советует браться за столярную работу без крайней необходимости. Но уж если пришлось - вот иллюстрированное пособие.

____________________________________________________________

Домашняя мастерская Изготовление оконных рам

" - Мы-то? Плотники мы! Мы всё могём!

- А гробы делать могёшь?

- Гробы? Нее... Гробы не могём. Потому - с гробами долбежу много."

(с)х/ф "Пакет", персонаж В.Золотухина

Жизнь, конечно, не стоит на месте. Прогрессирует. Но даже и в эпоху, когда проникновение нанотехнологий в повседневный быт обрело гигамасштабы, возникает иногда потребность заниматься делами приземленными. Изготовлением оконных рам, например. Вообще говоря, автор не советует браться за это дело без крайней необходимости. Потому как работа такая при исполнении её вручную отличается занудством, требует тщательности, упорства и уравновешенного характера. В общем, это что-то вроде забега на длинную дистанцию. Так что, если есть возможность купить рамы готовыми или нестандартные желаемые заказать, то лучше идти таким путем. Изготовленное индустриальными методами по-любому получится лучше сделанного на неприспособленной "коленке".

Однако такая возможность есть не всегда. Так, несколько лет назад у меня возникла необходимость изготовить точную копию уже имевшейся верандной рамы. Разбитой на многочисленные малые оконца, как это было принято в пятидесятые годы ХХ века. Тридцать семь шипов, помнится, шуранул. Как одну копеечку. Ровно неделя ушла послерабочих длинных летних вечеров. Несколько раз требовалось делать более примитивные рамы с Т или Ш - образной разбивкой для чердачных или сарайных окон, заказывать которые было бы смешно. А Земляку, как человеку из частного дома, да еще и выросшему в городе мебельщиков и вообще неприлично. С позиции самоуважения..

И вот ведь какая тут наблюдается особенность. В среднем, заниматься рамами выпадает где-то раз в пять-семь лет. За это время добросовестно забываешь, как и в какой последовательности раньше их делал. Приходится разыскивать или восстанавливать оснастку, вновь прикидывать размеры пазов и т.п. и т.д... Словом, отряхивать пыль. Потому сейчас, когда в очередной раз понадобилось отваять три несложных рамы для планируемого на даче хозблока, возникла идея задокументировать и прокомментировать весь этот технологический процесс. Может, и не самый в моем исполнении оптимальный, но, что уже совершенно точно, практически реализуемый. Чтобы документ это в будущем использовать. И самому, и с людьми поделиться.

Ну-уу..., погнали. Немного теории Правильно сделанная рама должна полностью удерживаться в собранном состоянии будучи скрепленной всего лишь в четырех внешних угловых точках. (В классике закрепление делается на деревянных шпильках-нагелях.) Удерживаться, в принципе, даже без всякого клея, тем паче, без гвоздей-шурупов. Обычно на практике полностью так не получается, чуток люфтует однако, но подойти к идеалу можно достаточно близко. Обеспечение такого свойства рамы достигается при помощи совокупности выбора трапецевидного профиля её планок и особого (рамного) шипового соединения. Некоторое представление об этом можно получить, вдумчиво разглядывая приведенный ниже рисунок .

Высокомудрый взор непременно отметит здесь, что наклонные торцы поперечной (синей ) планки, закрепленной между продольными (черными) образуют в совокупности столь популярный у столяров "ласточкин хвост". При этом движению синей планки вниз препятствует клин "хвоста". Движению вверх - кромка шипа. Осталось только исключить её движение в направлении, перпендикулярном чертежу. Для этого шип делается несколько большей высоты (пунктир), а в продольных планках под него выбирается ответный паз.

К размерам профиля особых требований не предъявляется. Здесь достаточно здравого смысла. Обычно принято (хотя это и не обязательно) излом его гребня делать в одной плоскости с нижней кромкой паза для стекла.

И ещё. Поскольку крепление стекла в раме чаще всего делается с помощью деревянной планочки - штапика, то по возможности глубину паза делают чуть больше его ширины - примерно на толщину стекла. Впрочем, этим можно и не озабочиваться. Инструменты Однажды, гостя у потенциальной родственницы взялся я забабахать там полноценную чердачную T-разбивки раму вместо вдребезги сгнившей. Из инструментов имелись: поперечная пила-ножовка, дровяной топор, рубанок, стамеска (всё пришлось выправлять и точить, да еще и с помощью черт его знает чего), ну и молоток.

Полагаю, что в совокупности это и есть минимальный необходимый набор инструментов. Однако работать им... Бруски я напилил (ножовкой вдоль!) из доски-сороковки. Трапеции протесывал топором с последующей рихтовкой рубанком. Длинные пазы выбирал стамеской. Для исполнения шиповых соединений пришлось подкупить ножовочное по металлу полотно за тогдашние советские 30 копеек. Короче говоря, крепко я тогда, взявшись за дело, пожалел, что на него подрядился. Но очень уж не хотелось ошкверявиться перед затащившей меня на весь этот плэнер дамой сердца. Имелись, как говорится "серьезные намерения". В смысле, к даме. Ну и ничего, попыхтел, но справился. В смысле, с рамой.

Словом, с инструментами дело обстоит так. Чем лучше - тем лучше. При умении, естественно, ими пользоваться. Дальше я буду здесь показывать то, чем работаю сегодня и, по мере их сохранности, то, чем пользовался в изготовлении рам прежде. Изготовление профиля Чтобы начать что-то в раму соединять, надо, по крайней мере, иметь то, что соединять. Потому первоочередной работой является изготовление профилей. Для периферийных (односторонних) планок рамы хорошо подходит исходный брусок сечением 40*50-60 мм, для центральных (двусторонних) сечением 40* 40.

Сразу скажу, наиболее индустриальным способом является здесь применение (хотя бы и на бытовом деревообрабатывающем станке) фрезерной головки-барабана с плоскими ножами специального рамного профиля.

Пользовался я такими ножами, вот они.

Но для собственного станка моего (УБДН) установка барабана есть моя самодельная доработка. Заводом-изготовителем не предусмотренная. Более поздняя, да и не под рамы нацеленная. И всё из-за того, что двигатель у этого станка для фрезерного отбора 40 мм рамной ширины слабоват. Подачу в такой работе приходится делать медленную-медленную. И чистота обработки получается не очень. Потому всего лишь один раз, где-то в 1995-м, я такими ножами рамный профиль сделал и по результатам от технологии этой в их изготовлении в дальнейшем отказался.

Вон, на барабане сейчас у меня ножи еще и более изощренные установлены, с уступом и выпуклостью. Да и покруче тоже имеются, называемые "калёвкой" или "фасонными". С хитрой волной. При их помощи профилю можно было бы дополнительную дизайнистость придать. Но использую я ножи эти для работы более простой и движку посильной. Шпунтования. Отбора "четверти". Выборки того самого паза для стекла, что в нижней части профиля. Т.е. работ, в которых задействована лишь узкая прямая часть ножа. Вон она, поблескивает. А вот неиспользуемая косая часть кромки со временем, что называется, вся мхом обросла.

Зимой прошедшей я, наконец, себе более мощный станок купил. Могилёвский, с двигателем 1.6 кВт. Хороший станок, жаль только, выпускается он лишь в "зеркальном" исполнении по отношению к моему старому, теперешнему УБДН. Место для его установки в мастерской так сразу не переделаешь. Мастерская строилась, когда первый агрегат уже имелся. И все расположение в ней ориентировано именно на него. Вплоть до специального окошечка-дверцы в задней стене мастерской, напротив станка. Чтобы длинномер через него можно было в обработку подавать.

Ну, в целом, неприятность эта все же не шибко и большая. Потому что молодецкий станок куплен специально для дачи. Туда скоро основные строительные работы переместятся. И в том самом хозблоке, для которого и делаются сейчас рамы, новая мастерская будет размещена в зеркальной планировке. Да. Однако и в новом станке, как и в прежнем, впрямую тоже место для фрезерного барабана не предусмотрено. Опять придется в будущем дорабатывать. Причем делать это, не разукомплектовывая старый. Мороки в этом не мало и руки до того еще не дошли. Вот простую пазовую фрезу пока туда поставлю и этим ограничусь. Для работ предстоящего лета новому станку достаточно. Такие дела.

Вернемся, однако, к основной теме. То есть, собственно, к профилю. В данном конкретном случае в качестве исходных берутся обрезки доски-сороковки шириной в сто миллиметров и длиной до метра. Для моего проекта размеров вполне подходящих. Цикл изготовления состоит из трех операций. Дисковой пилой доска разваливается вдоль на бруски нужного сечения (40*40 на фото).

Затем с помощью фрезеровки на том самом барабане в полученных брусках выбирается паз. Сначала с одной, потом, если требуется, и с другой стороны.

На следующем этапе процесс обработки вновь возвращается к дисковой пиле. Столик её наклоняется, правая опорная планка переводится в новое положение. И вот, пожалуйста. После распила заготовки под наклоном формируется трапецевидный профиль. .

Ну и вот они, наконец, готовые планочки. Та, что сверху - для центральных частей, под ней - для края рамы.

При необходимости можно еще и стругануть поверхность. Но не слишком этим увлекаясь. Так как может сильный раздрай в размерах возникнуть, который потом за собой заморочки потянет. Тут надо вот что отметить. По возможности следует проводить все три технологические операции, формирующие профиль, за один установ каждой оснастки. Для всех планок подряд. Сразу. Одновременно. Особенно это важно в отношении наклона трапеции, равенство которого для всех планок крайне желательно. Если все же избежать разрыва в проведении операции не удалось, то можно попытаться выставить прежний наклон, с помощью отрезка-шаблона из ранее изготовленного профиля.

Так. На этом поточные работы заканчиваются и начинается оно.

Сплошное занудство

Прежде всего у рамы изготавливается внешняя периферийная часть, формирующая её контур. Чтобы потом сверять с её базовыми размерами в собранном состоянии размеры внутрениих, устанавливаемых в контур планок.

C этой целью из одностороннего профиля отрезаются требуемого размера четыре планки. Две для вертикальных стоек будущей рамы, две - для горизонтальных. Уместно тут (на всякий случай) заметить, что попарно они должны быть равны между собой. Чтобы образовать раму эти планки требуется соединить в углах. Соединить с помощью шипового соединения. Для определенности в вертикальных стойках с обоих концов будет делаться шип, в горизонтальных - паз. (Тому, кому приходится идти на такое первый раз, лучше разок потренироваться на соединении обрезков профиля).

Для начала будущее соединение требуется разметить. На обоих взаимосопрягаемых концах планок.

Первый этап разметки состоит в откладывании от края планки размера, равного ширине её гребня. Можно измерить его хорошей линейкой, а можно и просто отложить "по месту". Отложенная начально метка контролируется по угольнику и размножается затем на все остальные грани планки.

Дальше размечается сам шип или соответствующий ему паз. Очень рекомендую отваять для этого из подручных средств пару лекал. Одно для шипа, другое, более чуть узкое - для паза. Разница должна быть примерно в две ширины пропила от того инструмента, который будет использоваться. Ножницы и картон для создания таких лекал - самые подходящие вещи.

В разметке пары шип-паз есть еще одна существенная особенность. (Тут ведь ручная работа, без жесткой поточно-промышленной оснастки, облажаться в ней - раз плюнуть, иначе и не обращал бы внимания.) Расстояние от шипа и от паза до внутренней грани планки непременно должно быть одинаковым. От противоположной грани - это уж как фишка ляжет, а от ближней - обязательно. Вон оно на снимке, на торце планки и кромке лекал красными точками помечено. Не соблюдешь его - стекло потом у одной планки ляжет на проём, а у другой, с ней единый угол образующей, до проема не дотянется. Упрётся в возникший из-за разницы в расстояниях уступ. Придется тогда после сборки весь оконный проем под это стекло на единую плоскость еще и стамеской доводить.

Затем по размеченным линиям как для шипа, так и для паза делаются продольные пропилы.

Раньше я пазы-шипы эти лучковой пилой выпиливал. А теперь вот - электролобзиком. (Долго не представлял, когда все советовали его купить, для чего он мне вообще нужен. Большинство его вместо пилы ножовки использует. Я же и с ножовкой прекрасно управляюсь. Вроде так и все другие функции лобзика были у меня "закрыты". А вот смотрите - пригодился.) Легко пилит, чисто и быстро. Толстоват пропил, правда, но для того и лекала были сделаны разными. Брусочек шириной в 40 мм, с которым ведется работа, для полозка лобзика узковат. Потому под полозок текстолитовая пластинка (с вырезом) подложена. Чтобы увереннее его по бруску вести.

После того, как пропилы готовы, паз вырубается стамеской. Ну, а для шипа внешние части опиливаются. Та, что под прямым углом, обрезается ножовкой по металлу или лучковой. Или любой другой пилой с мелким зубом.

Другую же часть, для которой необходим наклонный пропил, лучше всего отпиливать на специальной пиле. Прецизионной. А нужный её наклон для пропила устанавливается также как и для дисковой по обрезку от рамного профиля.

Осталось полюбоваться и при необходимости поправить созданные детали,

проверить их совмещение в общем узле

и, главное, не забыть их пронумеровать. 1-1, 2-2, 3-3 и т.д. На каждой половинке сопрягаемой пары шип-паз поставить одинаковый номер, соответствующий номеру узла.

Когда, наконец, все четыре угла обработаны, можно собрать конструкцию "в сухую", не фиксируя.

Всё же, какой-никакой - первый зримый результат. По угольнику в двух углах выставить, в двух оставшихся проверить. Испытать гордость или разочарование. Но, что сделано - то сделано. Если уж слишком большая залеплена ошибка, то можно и поправить. Причем обычно удается это сделать, ограничиваясь работой лишь над одним из углов. А сборку эту надо аккуратно в сторонку отложить. В неё позже внутренние детали подгонять придется и в разметке она нам пригодится.

Дальше начинается работа с внутренними планками. Двусторонними. Не бог весть, какая сложная, но 8-12 миллиметровую стамесочку для неё надо не забыть на остроту проверить. При необходимости наточить-заправить. Чтобы просто рукой, без всякого молотка ей хорошо работалось. Не сминая, а перерезая древесину.

Но для начала еще придется попилить. В отрезке двустороннего профиля подходящей длины, на расстоянии 10-15 мм от края делается наклонный пропил.

Делается на фиксированную глубину примерно в 15 мм - на снимке видна чернильная метка. В любом случае пропил должен закончиться и пройти выше на 6-10 мм, чем продольный паз в профиле. Да. Удобная, надо сказать, штуковина, эта прецизионная поворотная пила. Прежде я для таких работ самодельным стуслом пользовался.

Стряхнул пыль и показываю. Вот оно, отлеживается сейчас "на запасном пути". С наклонной прорезью-направляющей и прорезью для прямоугольного пропила. Но все же поворотной пилой работать намного приятнее. И качество получается выше.

Затем надо выпиливание продолжить с помощью ножовки по металлу. Продолжить во взятом ранее наклоне, в той же плоскости, в той же прорези, но вести его уже в перпендикулярном к предыдущему направлении.

Вести до тех пор, пока не упрёшься в продольный уступ. Из снимка видно, как. Теперь, после проведенной обрубки стамеской выпиленных частей шип почти готов.

Доведем его до правильной длины, опиливая взятый изначально запас-припуск. Шип завершен.

Вот он, красавец. Теперь надо готовить ему ответную деталь. Точнее, под ту шипа часть, что на фотографии обозначена стрелками. Именно этот зацеп восьмимиллиметровый потом планку от бокового движения и заблокирует.

Ну, а паз под него сделать - это совсем просто. По месту фломастером обведём, и стамесочкой выберем.

А потом соберем. И в сборе полюбуемся. Может быть, понадобится еще разок шип по длине обрезать, чтобы соединение совсем плотным стало. И номерочек. Номерочек опять поставить не забыть! На обеих деталях.

Противоположный край планки для изготовления на нём второго шипа обрабатывается точно также. С одним лишь замечанием. Если самый начальный наклонный пропил для первого шипа вёлся в хотя и заметно близком к краю, но все же произвольно выбранном месте, то здесь его положение должно быть очень строго выверено. Обращу еще раз внимание на верхние кромки синей поперечной планки на самом первом, теоретическом чертеже. Те, что формируют "ласточкин хвост".

Вот, чтобы они точно легли, куда надо, нам и нужно поймать размер на той самой, в сухую собранной заготовке. Размер между кромками гребеней противолежащих профилей. Я их на фото красными стрелками отметил. Можно его рулеткой измерить, а можно и по месту засечь, приложив профиль с уже сделанным первым шипом.

Ну, и по-прежнему надо не забывать и следить постоянно, чтобы уступ не возникал. Чтобы кромки, (показанные стрелками), на которые ляжет стекло находились в одной плоскости.

Всё, господа-товарищи! Описание основной технологии закончено. Дас ист генук, как сказали когда-то студенты берлинского Гумбольт-Университета, проработав с нами в стройотряде на Целине пару недель. Мы всё поняли, нам этого больше не надо. Дранг нах хаузе. Для тех же, кто останется, чтобы работу эту продолжать -

Небольшие прибамбасы

Во-первых, по мере изготовления хорошо иногда прикинуть, как только что созданная деталь ляжет в общий строй

Заодно в сборке потренироваться. Кстати. На фото видно, что вертикальная двусторонняя планка цветом отличается. Это от того получилось, что профиль для неё был из заначки вынут. От прошлой работы оставался. Но поскольку в нем только шипы резались, встал он к новому, отличному в наклоне профилю без проблем. А вот если бы в нем паз пришлось делать, скажем, горизонтальную планку из него ваять, то пришлось бы наклон пилы перенастраивать.

В целом о сборке надо сказать следующее. Чем точнее изготовлены детали, тем труднее их собирать. Зато потом они держатся сами. Вести сборку нужно, выкладывая раму на полу. Начинать с центральной её части, последними устанавливать крайние планки. И уже их скреплять в углах нагелями.

Нагель - это деревянная шпилька такая. Вроде круглого карандаша. Почему не металлическая? Не гвоздь или шуруп? Просто потому, что рама в своей работе - это зона перепада влажности. И в месте контакта с металлом дерево быстрее гнить захочет. По этой причине металла в крепеже и избегают. Согласно высшей столярной премудрости, чтобы нагель совсем плотно в отверстие стал, игру на влажностях даже в технологии используют. Брусочек, из которого нагели делать собираются, перед началом работы просушивают сильно. Потом сухие шпильки в размер ваяют и сухими тут же на место заколачивают. Нагели потом от планок их влажности доберут и забухнут намертво. Мы, однако, в век хороших клеев живем и можем таким приемом не озадачиваться. Тем не менее, плотная посадка нагелей все же крайне желательна. Как её достичь? Достичь совсем несложно. С помощью простой калибрующей оправки. Сейчас поясню.

Допустим, требуются шпильки диаметром 8 мм. Под того же размера отверстие. Для изготовления оправки готовим два сверла. Одно диаметром 8, другое - чуток больше, скажем, 8.5 мм. В стальной 3-4 миллиметровой пластине (куске уголка и т.п.) третьим, тонким сверлом 3-4 мм делается направляющее отверстие. Затем оно рассверливается сверлом 8.5. Медленно рассверливается и без нажима. Аккуратно, потому что сверлить нужно не до конца. Оставить чуть-чуть, чтобы сверло насквозь не проходило. А вот насквозь досверлить - это уже после, сверлом-восьмеркой.

В конце процесса мы получаем отверстие с заусенцем. Такое, как на фотографии. Заусенец будет служить строгающей кромкой при калибровке нагеля. Оструганная на глазок до подходящей толщины заготовка пробивается через поставленный, скажем, на губки тисков калибр молотком.

И выходит из него радостно круглой. Рекомендуется сделать несколько таких калибров и пропускать через них заготовку последовательно от большего к меньшему. Чтобы окомфортить технологию двух-трех обычно уже достаточно. После окончания процесса не забудьте спрятать оснастку до будущих времен. Излишне говорить, что отверстие под нагель в соединяемых планках рамы будет делаться тем же сверлом, что и отверстие калибра. Потому, чтобы позже, при следующих применениях в будущем этом, без всяких штангенциркулей понять, какое сверло под наш нагель нужно, лучше всего делать их целочисленного размера. Шесть, семь, восемь... Так гораздо легче вспомнить.

В окончательной сборке будет полезно поставить все шипы рамы на клей. Когда планируется прозрачная отделка, то лучше использовать ПВА. Он следа не оставляет. В качестве шпаклевки лишних зазоров, если такое потребуется, можно использовать опилки, замешанные на том же ПВА. Надо только не очень объемом его злоупотреблять. Помнить, что ПВА на воде, а от воды дерево разбухает. Во всех же остальных случаях, лучше всего (по моему опыту) подходит польский строительный клей ЕКО-НАСЕТ. Спиртовой синтетический, на начальном этапе он ведет себя как мастика, т.е. детали держит, но одновременно позволяет перемещать. Затем, примерно, через час густеет, заполняя швы и за сутки набирает прочность. Вот в течение этого часа, когда еще у рамы имеется подвижность, надо углы на нагели и посадить. Внешние планки выверяются по угольнику, и каждый угол фиксируется на один посаженный на клей нагель. Затем все еще сохранившая некоторую подвижность рама еще раз выверяется на соответствие сторон прямым углам.

После этого ставятся вторые нагели. По крайней мере, в два противолежащих по диагонали угла. Иногда рекомендуют еще и металлические уголки на шурупах поставить, но на мой взгляд, это дурной тон. Разве что когда уж совсем все плохо...

Ну и вот. Вот он, результат пяти дождливых вечеров и еще одной столь же мордодуйной субботы. Что пожелал, то и сделал. С качеством, правда, не перенапрягался. (Хотя и могём). Не надо уделять делу внимания больше, чем оно того заслуживает. Хозблок, он и есть хозблок. Три рамы, по десять шипов в каждой. Под два лицевых и одно боковое окно. Осталось их выкрасить и ... и застеклить. Исполнение этого куплета лежит, однако, уже пределами данной песни.

Буду рад, если опус мой пойдет кому-либо впрок.

Успехов!

PS. Ходи еще на фотографии сюда.

Правда, выставлено там пока далеко не вcё.

____________________________________________________________

© Земляк. Домашняя мастерская. Изготовление оконных рам

Origin: http://samlib.ru/z/zemljak/mastak1.shtml

Создан: 03/06/2008, изменен: 04/12/2008, 28k

Очерк: Изобретательство