Le façonnage et l'usinage - Batiweb
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049-098-Façonnage <strong>et</strong> usinage_4 16/03/12 17:53 Page49<br />
par les Compagnons menuisiers<br />
<strong>et</strong> ébénistes du Devoir<br />
Introduction<br />
Du gabarit d’usinage au montage<br />
d’usinage<br />
<strong>Le</strong> calibrage d’un élément<br />
<strong>Le</strong> calibrage rectiligne<br />
<strong>Le</strong> <strong>façonnage</strong><br />
L’usinage<br />
<strong>Le</strong> chantournement<br />
<strong>Le</strong> <strong>façonnage</strong><br />
L’usinage<br />
<strong>Le</strong> délardement<br />
<strong>Le</strong> <strong>façonnage</strong><br />
L’usinage<br />
<strong>Le</strong> débillardement<br />
<strong>Le</strong> mortaisage<br />
<strong>Le</strong> <strong>façonnage</strong><br />
<strong>Le</strong> mortaisage droit<br />
<strong>Le</strong> mortaisage biais<br />
L’usinage<br />
La mortaiseuse à mèche <strong>et</strong> la mortaiseuse<br />
à bédane carré<br />
La mortaiseuse à chaîne<br />
La mortaiseuse à bédane simple oscillant<br />
La mortaiseuse à bédane triple<br />
<strong>Le</strong> tenonnage<br />
<strong>Le</strong> <strong>façonnage</strong><br />
<strong>Le</strong> tenon<br />
L’enfourchement<br />
L’usinage<br />
<strong>Le</strong> tenon<br />
L’enfourchement<br />
<strong>Le</strong>s assemblages à queues-d’aronde<br />
<strong>et</strong> à queues droites<br />
<strong>Le</strong> <strong>façonnage</strong><br />
L’usinage<br />
<strong>Le</strong> <strong>façonnage</strong> <strong>et</strong> l’usinage des entures<br />
en queue-d’aronde<br />
<strong>Le</strong> <strong>façonnage</strong> <strong>et</strong> l’usinage<br />
Sommaire<br />
L’usinage des assemblages<br />
à pièces rapportées<br />
<strong>Le</strong> tourillonnage<br />
L’assemblage à lamelles<br />
L’assemblage «Domino»<br />
L’assemblage à clé en double<br />
queue-d’aronde<br />
<strong>Le</strong>s assemblages à pièces rapportées<br />
métalliques<br />
<strong>Le</strong>s coupes rectilignes<br />
La coupe plein chant<br />
<strong>Le</strong> <strong>façonnage</strong><br />
L’usinage<br />
La coupe partielle<br />
<strong>Le</strong>s coupes d’ongl<strong>et</strong> <strong>et</strong> biaise partielles<br />
à une moulure<br />
<strong>Le</strong>s coupes d’ongl<strong>et</strong> <strong>et</strong> biaise partielles<br />
à deux moulures<br />
<strong>Le</strong>s croisillons<br />
<strong>Le</strong>s coupes curvilignes<br />
<strong>Le</strong> <strong>façonnage</strong><br />
L’usinage<br />
<strong>Le</strong> profilage<br />
<strong>Le</strong> <strong>façonnage</strong><br />
L’usinage<br />
<strong>Le</strong> réglage de l’arbre de toupie<br />
<strong>Le</strong> profilage de pièces rectilignes<br />
<strong>Le</strong> profilage de pièces courbes<br />
<strong>Le</strong> profilage arrêté<br />
L’entaillage<br />
<strong>Le</strong> <strong>façonnage</strong><br />
L’entaillage manuel dans le bois massif<br />
<strong>Le</strong> traçage<br />
L’évidement<br />
L’usinage<br />
Conclusion<br />
49
049-098-Façonnage <strong>et</strong> usinage_4 16/03/12 17:53 Page50<br />
1. Voir l’Encyclopédie<br />
des Métiers. La menuiserie,<br />
tome 2, « La<br />
mécanisation », p. 113.<br />
Introduction<br />
<strong>Le</strong> <strong>façonnage</strong> <strong>et</strong> l’usinage désignent<br />
l’ensemble des opérations perm<strong>et</strong>tant de<br />
transformer une pièce de bois corroyée en<br />
un élément d’une forme donnée contribuant<br />
à la fabrication d’un ouvrage, de<br />
« tailler » des bouts de bois avant de les<br />
assembler. On a choisi ici de parler systématiquement<br />
de <strong>façonnage</strong> pour une exécution<br />
manuelle <strong>et</strong> d’usinage pour une<br />
exécution mécanique.<br />
<strong>Le</strong> <strong>façonnage</strong> <strong>et</strong> l’usinage regroupent<br />
une très grande diversité de gestes <strong>et</strong> de<br />
techniques qui s’effectuent à des moments<br />
variés au cours du processus de fabrication<br />
<strong>et</strong> qui font appel à un large éventail<br />
d’outils <strong>et</strong> de machines. Pour présenter<br />
c<strong>et</strong>te étude, il a fallu ordonner c<strong>et</strong>te diversité,<br />
dégager des ensembles cohérents. On<br />
parvient, en fonction du type de travail<br />
sur la matière <strong>et</strong> de la finalité de l’opération,<br />
à distinguer cinq grandes catégories<br />
d’actions : le calibrage ; la réalisation<br />
d’assemblages ; l’exécution de coupes ;<br />
le profilage, qui comprend la réalisation<br />
de moulures ; l’entaillage. Chacune de ces<br />
catégories regroupe elle-même des types<br />
d’opération n<strong>et</strong>tement distincts. Ainsi,<br />
le calibrage réunit toutes les opérations<br />
dont le but est de donner aux pièces<br />
d’un ouvrage leurs dimensions définitives<br />
— gainage, chantournement, délardement,<br />
débillardement — <strong>et</strong> les assemblages dont<br />
on décrit le mode de réalisation se répartissent<br />
entre les mortaises <strong>et</strong> les tenons, les<br />
queues, d’arondes <strong>et</strong> droites, <strong>et</strong> les assemblages<br />
à pièces rapportées.<br />
C<strong>et</strong>te étude recoupe donc de nombreux<br />
thèmes traités ailleurs dans l’Encyclopédie<br />
des Métiers. La menuiserie, ce qui se traduit<br />
notamment par de multiples renvois à<br />
d’autres études. Mais ici la description se<br />
cantonne au travail de la matière à proprement<br />
parler sans empiéter sur la description<br />
du résultat obtenu : c’est par exemple<br />
bien le <strong>façonnage</strong> d’une queue-d’aronde<br />
qui est décrit, <strong>et</strong> non la queue-d’aronde<br />
elle-même, déjà décrite dans « <strong>Le</strong>s assemblages<br />
», tome 4. C’est pourquoi ne sont<br />
présentés ni le tracé en amont, ni la finition<br />
en aval.<br />
C<strong>et</strong>te étude alterne systématiquement<br />
l’exécution manuelle <strong>et</strong> l’exécution mécanique<br />
des différentes opérations. <strong>Le</strong> <strong>façonnage</strong><br />
regroupe donc toutes les techniques<br />
de menuiserie antérieures à la mécanisation<br />
du métier qui se généralise progressivement<br />
à partir du XIX e siècle 1 . Ces<br />
techniques sont encore utilisées parfois<br />
aujourd’hui pour différentes raisons.<br />
50<br />
L’emploi d’un outil manuel peut se révéler<br />
plus efficace lorsque l’opération ne concerne<br />
qu’une ou quelques pièces. Il peut également<br />
s’avérer incontournable pour le travail<br />
de certaines formes trop complexes,<br />
trop refouillées pour les outils de coupe des<br />
machines. Enfin, le maniement des outils<br />
manuels reste, grâce au contact direct avec<br />
la matière <strong>et</strong> à la répétition qu’il exige,<br />
une base essentielle de l’apprentissage du<br />
menuisier.<br />
La description de ces techniques<br />
manuelles est plus complexe que celle des<br />
opérations d’usinage. Elle se heurte en<br />
eff<strong>et</strong> au passage délicat d’une transmission<br />
traditionnellement orale à une explication<br />
écrite, à la difficulté d’analyser, de décomposer<br />
<strong>et</strong> de transcrire un geste, ainsi que<br />
de rendre compte des sensations qui orientent<br />
le menuisier vers la posture adéquate.<br />
Il peut être compliqué de m<strong>et</strong>tre en mots<br />
le « coup de main » que seule l’expérience<br />
perm<strong>et</strong> d’acquérir.<br />
<strong>Le</strong>s techniques d’usinage laissent une<br />
part plus importante à un savoir théorique<br />
plus aisé à transm<strong>et</strong>tre par écrit.<br />
Il s’agit de faire connaître <strong>et</strong> comprendre<br />
le fonctionnement des machines, leurs<br />
capacités <strong>et</strong> leurs limites, leurs conditions<br />
de sécurité. Qu’elles soient manuelles ou<br />
mécaniques, les techniques de transformation<br />
d’une pièce en menuiserie sont avant<br />
tout soumises aux contraintes des matériaux<br />
travaillés <strong>et</strong> des formes désirées.<br />
Une attention particulière est par exemple<br />
à porter aux fibres du bois massif qui<br />
gouvernent l’orientation du fil, la densité<br />
<strong>et</strong> donc la réaction des outils qui les<br />
tranchent.<br />
Au-delà de c<strong>et</strong>te division essentielle<br />
entre usinage <strong>et</strong> <strong>façonnage</strong>, la complexité<br />
du suj<strong>et</strong> est renforcée par la multiplicité<br />
des méthodes qui peuvent parfois mener<br />
à un même résultat. Ces choix sont le<br />
plus souvent orientés par des contraintes<br />
diverses : matériau utilisé ou matériel à<br />
disposition. Mais, si certaines « règles<br />
de l’art » paraissent incontournables, les<br />
menuisiers, en fonction de leur expérience,<br />
de leurs habitudes, de leurs accointances<br />
avec telle ou telle méthode, ne procèdent<br />
pas exactement de la même façon pour un<br />
même objectif. Il aurait donc été vain de<br />
prétendre présenter l’exhaustivité des techniques,<br />
des méthodes <strong>et</strong> de leurs variantes,<br />
pour façonner <strong>et</strong> usiner une pièce de bois.<br />
L’objectif de l’étude est, plus modestement,<br />
de présenter les différentes possibilités<br />
qui s’offrent au menuisier <strong>et</strong> de lui<br />
perm<strong>et</strong>tre le choix le plus judicieux, guidé<br />
par une exigence de précision, d’efficacité<br />
<strong>et</strong> de sécurité.
049-098-Façonnage <strong>et</strong> usinage_4 16/03/12 17:53 Page51<br />
Du gabarit d’usinage<br />
au montage d’usinage<br />
Avant même d’aborder les opérations<br />
perm<strong>et</strong>tant de m<strong>et</strong>tre en forme les pièces,<br />
il a paru judicieux de présenter la technique<br />
du gabarit d’usinage. Un gabarit est<br />
une pièce découpée servant de patron ou<br />
de guide pour tracer, usiner, monter ou<br />
coller une pièce ou une série de pièces. <strong>Le</strong><br />
gabarit d’usinage détermine la trajectoire<br />
de la pièce de bois lors de la passe pour<br />
obtenir la forme désirée. C<strong>et</strong>te technique<br />
est donc utilisée pour une grande diversité<br />
d’opérations décrites plus loin.<br />
<strong>Le</strong> matériau employé pour un gabarit<br />
d’usinage doit lui perm<strong>et</strong>tre de résister à<br />
un frottement tel un gal<strong>et</strong> à bille de toupie<br />
<strong>et</strong> ne pas se déformer avec la succession<br />
des pièces. Cela peut être du MDF 2 ou du<br />
bois aggloméré, contreplaqué ou massif,<br />
avec une préférence pour ce dernier car la<br />
colle présente dans les trois premiers matériaux<br />
désaffûte les lames.<br />
<strong>Le</strong> menuisier peut réaliser son gabarit<br />
à l’aide d’une scie à ruban ou d’une scie<br />
sauteuse 3 afin de chantourner dans de<br />
bonnes conditions des lignes sinueuses puis<br />
corriger les imperfections au rabot, à la<br />
râpe <strong>et</strong> au papier de verre avec une cale.<br />
Si ce gabarit doit présenter un cintre<br />
simple (par exemple un arc surbaissé), le<br />
menuisier peut utiliser une défonceuse portative<br />
munie d’un compas <strong>et</strong> l’usiner en<br />
une seule opération. Enfin, la défonceuse à<br />
commande numérique perm<strong>et</strong> la réalisation<br />
aisée des gabarits les plus divers.<br />
<strong>Le</strong> montage d’usinage perm<strong>et</strong><br />
d’adapter le gabarit d’usinage <strong>et</strong> la pièce à<br />
usiner à la machine choisie (généralement<br />
la toupie, quelquefois la scie à format, la<br />
raboteuse ou la scie à ruban). Pour concevoir<br />
ce montage d’usinage qui doit maintenir<br />
la pièce afin de l’usiner efficacement<br />
<strong>et</strong> en toute sécurité, le menuisier suit les<br />
règles de l’isostatisme 4 (fig. 1). L’appui de<br />
Fig. 1. <strong>Le</strong>s appuis isostatiques d’un montage d’usinage.<br />
a. appuis surfaciques ; b. appuis linéiques ; c. appui<br />
ponctuel.<br />
La menuiserie / <strong>Le</strong> <strong>façonnage</strong> <strong>et</strong> l’usinage<br />
plan est assuré par le gabarit, les appuis<br />
linéiques par deux cales qui évitent le glissement<br />
de la pièce au contact de l’outil de<br />
coupe <strong>et</strong> l’appui ponctuel par une troisième<br />
qui en empêche le rej<strong>et</strong>.<br />
Pour maintenir la pièce de bois contre<br />
le gabarit, l’utilisation de la toupie <strong>et</strong> de la<br />
scie circulaire demande l’emploi d’au moins<br />
deux genouillères 5 . Ce système d’ablocage<br />
perm<strong>et</strong> un serrage <strong>et</strong> un desserrage rapides<br />
de la pièce (fig. 2). Par ailleurs, le menuisier<br />
peut fixer des poignées avec des éléments<br />
de protection à proximité afin que<br />
les mains soient à l’abri des projections<br />
désagréables, voire dangereuses, de copeaux<br />
<strong>et</strong> d’éclats lors de l’usinage (fig. 3).<br />
L’usinage de p<strong>et</strong>ites pièces pose des<br />
problèmes particuliers. À la toupie notam-<br />
Fig. 2. Un système de presseur vertical : la genouillère.<br />
Fig. 3. Un exemple de montage d’usinage pour la toupie,<br />
avec des protections pour les mains. a. gabarit ; b. cale ;<br />
c. genouillère; d. protection; e. poignée.<br />
51<br />
2. MDF (Medium<br />
Density Fiberboard)<br />
désigne un panneau<br />
de fibres de moyenne<br />
densité.<br />
3. Voir l’Encyclopédie<br />
des Métiers. La menuiserie,<br />
tome 2, « <strong>Le</strong>s<br />
outils », p. 95.<br />
4. Voir l’Encyclopédie<br />
des Métiers. La menuiserie,<br />
tome 2, « La<br />
mécanisation », p. 159.<br />
5. Une genouillère,<br />
appelée également<br />
« sauterelle », est un<br />
système métallique<br />
muni d’un levier<br />
rotatif qui actionne un<br />
presseur.
049-098-Façonnage <strong>et</strong> usinage_4 16/03/12 17:53 Page52<br />
6. Voir infra, p. XX.<br />
7. Voir l’Encyclopédie<br />
des Métiers. La menuiserie,<br />
tome 2, « <strong>Le</strong>s<br />
outils », p. 50.<br />
ment, il est dangereux de les maintenir <strong>et</strong><br />
de les pousser avec les mains : le risque de<br />
rej<strong>et</strong> est très important. C’est pourquoi un<br />
montage d’usinage spécifique, le serre-pièce<br />
Duluc, est utilisé comme poussoir (fig. 4).<br />
C’est un ensemble constitué d’une table<br />
qui supporte une poignée actionnant un<br />
panneau au contour en volute dont l’axe<br />
de rotation est excentré, ce qui perm<strong>et</strong> de<br />
serrer la pièce progressivement contre la<br />
table <strong>et</strong> d’une autre poignée qui perm<strong>et</strong> de<br />
le maintenir fermement. Lors de l’usinage,<br />
le menuisier positionne visuellement le<br />
chant de la pièce de telle sorte qu’il affleure<br />
le chant de la table offrant ainsi une plus<br />
grande surface d’appui. Ce poussoir Duluc<br />
peut être remplacé par des genouillères<br />
fixées sur un panneau qui fait office de<br />
table. Ces dernières servent à presser la<br />
pièce sur le panneau.<br />
Lors de certains profilages, comme<br />
celui de p<strong>et</strong>its-bois d’une fenêtre, la pièce<br />
acquiert une forme qui la rend instable.<br />
<strong>Le</strong> menuisier doit alors fabriquer un montage<br />
d’usinage appelé « boîte » qui englobe<br />
la pièce lors du profilage <strong>et</strong> la stabilise<br />
(fig. 5). C<strong>et</strong>te boîte se compose d’une<br />
pièce de bois d’une longueur légèrement<br />
supérieure à la pièce à usiner afin de pouvoir<br />
y fixer une butée qui la pousse pendant<br />
l’usinage. L’épaisseur de la pièce de<br />
bois est la même que celle de la pièce à<br />
usiner ce qui perm<strong>et</strong> d’y fixer un panneau<br />
qui vient recouvrir l’ensemble. Il faut<br />
laisser un jour entre le guide <strong>et</strong> le panneau<br />
afin que ce dernier ne gêne pas l’appui de<br />
la pièce contre ce guide.<br />
En définitive, à chaque fois que l’usinage<br />
d’une pièce d’un ouvrage pose un<br />
problème particulier que l’utilisation normale<br />
de la machine-outil ne suffit pas à<br />
résoudre, le menuisier s’adapte à la situation<br />
en entreprenant la réalisation d’un<br />
montage d’usinage adapté.<br />
Fig. 4. Un système de presseur vertical : le poussoir<br />
Duluc.<br />
52<br />
Fig. 5. Exemple d’un montage d’usinage pour profiler une<br />
pièce instable : la « boîte ».<br />
<strong>Le</strong> calibrage d’un élément<br />
<strong>Le</strong> calibrage consiste à m<strong>et</strong>tre en<br />
forme une pièce de bois, à lui donner des<br />
dimensions déterminées. En fonction de la<br />
forme que doit avoir la pièce, il peut être<br />
rectiligne ou courbe. On l’effectue à différentes<br />
étapes du processus de fabrication<br />
d’un ouvrage <strong>et</strong> il regroupe plusieurs types<br />
d’opérations : le corroyage <strong>et</strong> le gainage,<br />
lorsqu’il est rectiligne, le chantournement,<br />
le délardement <strong>et</strong> le débillardement lorsqu’il<br />
est courbe. <strong>Le</strong> calibrage peut donc donner<br />
à la pièce sa forme <strong>et</strong> ses dimensions définitives<br />
ou bien perm<strong>et</strong>tre d’obtenir la surface<br />
de référence pour l’étape suivante.<br />
<strong>Le</strong> calibrage rectiligne<br />
<strong>Le</strong> calibrage rectiligne consiste à<br />
façonner ou usiner une pièce par une série<br />
de sciages suivant une droite comme repère.<br />
Il inclut donc le gainage qui correspond à<br />
un calibrage rectiligne en pente : c’est<br />
l’action d’amincir une pièce de bois sur<br />
une ou plusieurs faces de sorte que l’une<br />
des extrémités soit plus étroite que l’autre.<br />
<strong>Le</strong> gainage peut également concerner des<br />
pièces cintrées, mais il s’obtient alors par<br />
du chantournement <strong>et</strong> du débillardement 6 .<br />
<strong>Le</strong> <strong>façonnage</strong><br />
Pour un calibrage rectiligne manuel,<br />
le menuisier utilise une scie à refendre 7 . Il<br />
pose la pièce sur l’établi, en la laissant<br />
déborder de la largeur qu’il doit enlever<br />
majorée de quelques centimètres, pour perm<strong>et</strong>tre<br />
un maniement aisé de la scie <strong>et</strong><br />
éviter que la lame ne touche le bord de
049-098-Façonnage <strong>et</strong> usinage_4 16/03/12 17:53 Page53<br />
Photo 1. Gainage d’un pied de table à la scie à refendre.<br />
Document Compagnons du Devoir.<br />
l’établi. Il la serre avec force à l’aide d’un<br />
ou deux val<strong>et</strong>s sous les pattes desquels une<br />
cale perm<strong>et</strong> d’éviter les marques <strong>et</strong> de<br />
répartir le serrage sur une plus grande<br />
surface (photo 1). Quand la pièce à calibrer<br />
est insuffisamment large pour être<br />
maintenue par les val<strong>et</strong>s le long du bord<br />
de l’établi, elle est posée légèrement en<br />
travers, en porte-à-faux. Il faut, dans ce<br />
cas, la r<strong>et</strong>ourner pour achever le sciage.<br />
Dans tous les cas, la lame doit être<br />
parfaitement dégauchie : pour s’en assurer,<br />
le menuisier porte la scie à bout de bras en<br />
plaçant le dos de la lame dans l’axe de<br />
vision <strong>et</strong> bornoye. Il corrige le gauche<br />
éventuel en tournant une des poignées<br />
dans le sens adéquat avant de tendre la<br />
scie correctement.<br />
Pour travailler, il tient la scie à deux<br />
mains devant lui, la main droite sur la poignée<br />
au-dessus de la lame, la gauche sur le<br />
sommier, sous le bras de la scie 8 . Puis il se<br />
place dans la bonne position, au bout de la<br />
pièce, bien droit, les jambes légèrement<br />
écartées pour une bonne stabilité. Pendant<br />
l’opération, la lame doit se situer dans un<br />
plan perpendiculaire à la face de la pièce<br />
sur laquelle est tracée la ligne de calibrage.<br />
Il commence le sciage en posant la lame de<br />
sa scie à l’extrémité de la planche sur le<br />
trait. Puis, inclinant légèrement sa scie vers<br />
l’avant, dans un mouvement continu mais<br />
souple, il amorce la coupe par quelques<br />
descentes de scie auxquelles succèdent des<br />
coups plus amples jusqu’à obtenir quelques<br />
centimètres de sciage devant servir de<br />
guide à la lame. Progressivement, il<br />
amplifie son geste <strong>et</strong> en même temps que<br />
son corps se penche en avant, comme pour<br />
peser davantage sur la scie au cours de<br />
la descente, ses bras fléchis décrivent des<br />
mouvements rythmés de haut en bas,<br />
en utilisant toute la longueur de la scie.<br />
Chaque fois que le menuisier remonte sa<br />
La menuiserie / <strong>Le</strong> <strong>façonnage</strong> <strong>et</strong> l’usinage<br />
scie, il la ramène légèrement en arrière<br />
pour éviter un frottement inutile des dents<br />
sur la matière. Au fur <strong>et</strong> à mesure que la<br />
scie avance dans la matière en suivant le<br />
trait, le menuisier s’avance lui aussi le long<br />
de l’établi, pour que son corps soit toujours<br />
bien placé, ni trop près, ni trop loin<br />
du travail.<br />
<strong>Le</strong>s malfaçons du sciage peuvent avoir<br />
différentes origines. Une scie mal affûtée<br />
ou mal réglée ne peut donner satisfaction.<br />
Une lame insuffisamment tendue, <strong>et</strong> par là<br />
même trop souple, tend à se coucher <strong>et</strong> par<br />
conséquent à dévier. Il en est de même si<br />
elle est mal orientée ou gauche. <strong>Le</strong> maniement<br />
de la scie est également important :<br />
c’est de lui que dépendent l’amélioration<br />
de l’efficacité <strong>et</strong> la réduction de l’effort. Si<br />
le geste est précis <strong>et</strong> reste dans le plan de<br />
coupe, la lame travaille dans de bonnes<br />
conditions <strong>et</strong> produit un bon sciage. Après<br />
usage, la scie doit être détendue afin<br />
d’éviter une déformation des bras <strong>et</strong> du<br />
sommier, puis suspendue verticalement.<br />
L’usinage<br />
<strong>Le</strong>s principales pièces qui nécessitent<br />
un calibrage rectiligne mécanique sont<br />
celles obtenues en série à partir de panneaux<br />
<strong>et</strong> dont le parement est polygonal.<br />
Il peut s’agir par exemple d’étagères, de<br />
panneaux de porte ou encore de marches<br />
d’escalier. <strong>Le</strong> menuisier peut tracer le<br />
contour de chaque pièce l’une après l’autre<br />
ou confectionner un gabarit 9 à partir d’une<br />
épure de l’ouvrage. Pour le calibrage, il<br />
peut utiliser une scie à format en adaptant<br />
un montage d’usinage sur le guide parallèle,<br />
par exemple un panneau rectangulaire<br />
pour des marches d’escalier. Ce panneau<br />
doit se situer en avant de la scie, avec le<br />
chant dans le plan de coupe de la lame,<br />
au-dessus de celle-ci (fig. 6). Il doit également<br />
être légèrement au-dessus de la pièce<br />
pour éviter que le sciage ne les coince. <strong>Le</strong><br />
menuisier fait glisser la partie de la pièce<br />
qui doit être coupée sous le panneau <strong>et</strong><br />
aligne le trait de repère du sciage avec le<br />
chant du panneau. S’il utilise un gabarit,<br />
il le fixe sur la marche <strong>et</strong> en aligne le bord<br />
avec le chant du panneau. Pour plus de<br />
sécurité, il peut fixer un presseur de type<br />
« genouillère » dans les rainures du chariot<br />
de la scie à format afin de maintenir la<br />
position de la pièce pendant l’usinage.<br />
<strong>Le</strong> gainage rectiligne mécanique est<br />
un autre type de calibrage rectiligne que le<br />
menuisier est amené à réaliser. <strong>Le</strong> menuisier<br />
utilise dans un premier temps la scie<br />
à ruban ou la scie à format pour dégrossir<br />
la masse capable recevant la pièce, puis la<br />
53<br />
8. Certains menuisiers<br />
préfèrent placer la<br />
main gauche à l’extrémité<br />
du bras, plutôt<br />
que sur le sommier.<br />
9. Voir infra « <strong>Le</strong><br />
débit », p. xxx.
049-098-Façonnage <strong>et</strong> usinage_4 16/03/12 17:53 Page54<br />
10. <strong>Le</strong> « gras » désigne<br />
la réserve de matière<br />
qui sera enlevée lors de<br />
l’usinage.<br />
11. Voir l’Encyclopédie<br />
des Métiers. La<br />
menuiserie, tome 2,<br />
« <strong>Le</strong>s outils », p. 51.<br />
12. Voir l’Encyclopédie<br />
des Métiers. La<br />
menuiserie, tome 2,<br />
« <strong>Le</strong>s outils », p. 49.<br />
Fig. 6. Exemple de montage d’usinage, fixé sur le guide<br />
parallèle de la scie à format, pour un gainage.<br />
calibre dans un second temps avec une<br />
toupie ou une raboteuse.<br />
Pour dégrossir la masse capable à la<br />
scie à format, il doit concevoir un montage<br />
d’usinage qui maintient la pièce en biais<br />
afin que le tracé du gainage soit parallèle à<br />
l’usinage de l’outil de coupe. Ce montage<br />
d’usinage se compose d’un panneau rectangulaire<br />
dont un chant prend appui contre<br />
le guide <strong>et</strong> l’autre coïncide avec le trait de<br />
coupe (fig. 7 a). Des butées sont fixées sur<br />
le panneau pour positionner la pièce à<br />
gainer. On peut également fixer le panneau<br />
qui sert de gabarit sur le chariot de la scie<br />
à format. <strong>Le</strong> chariot possédant des rainures,<br />
il suffit d’y insérer des bagu<strong>et</strong>tes de<br />
bois de la longueur du panneau <strong>et</strong> de les<br />
visser à ce dernier (fig. 7 b). Comme dans<br />
le montage précédent, des butées sont<br />
fixées sur le panneau pour positionner la<br />
pièce à gainer. L’ensemble est maintenu<br />
manuellement sur le chariot. <strong>Le</strong>s bagu<strong>et</strong>tes<br />
de bois ne font qu’empêcher le pivotement<br />
du panneau.<br />
Pour dégrossir la masse capable à la<br />
scie à ruban, le menuisier trace simplement<br />
la pente sur la pièce à usiner <strong>et</strong> scie grossièrement<br />
en laissant le « gras » 10 nécessaire<br />
au calibrage.<br />
Il calibre ensuite la pièce à gainer à la<br />
toupie ou à la raboteuse, à chaque fois à<br />
l’aide d’un montage d’usinage. Celui utilisé<br />
pour la raboteuse doit perm<strong>et</strong>tre de garder<br />
la surface à usiner parallèle à la table de<br />
54<br />
a<br />
b<br />
Fig. 7. Gainage à la scie à format avec un gabarit.<br />
a. le gabarit est en appui contre le guide ; b. le gabarit<br />
est positionné par rapport à la rainure sur le chariot de<br />
la scie.<br />
Fig. 8. Montage d’usinage pour un gainage à la raboteuse.<br />
travail (fig. 8). L’ensemble est mobile,<br />
entraîné par les rouleaux de la raboteuse.<br />
<strong>Le</strong> chantournement<br />
En menuiserie, le chantournement est<br />
l’opération qui consiste à découper une<br />
pièce de bois en suivant un tracé courbe,<br />
en bois de fil comme en bois de travers<br />
(fig. 9). <strong>Le</strong> menuisier choisit l’outil de<br />
coupe, manuel ou mécanique, en fonction<br />
du rayon, de l’épaisseur, de l’essence de<br />
bois <strong>et</strong> de la position d’usinage verticale ou<br />
horizontale de la pièce. Excepté dans certains<br />
cas particuliers, comme une maincourante<br />
d’escalier, le menuisier considère<br />
que la surface la plus large d’une pièce se<br />
définit comme une face tandis que celle<br />
qui est plus étroite se définit comme un<br />
chant. Une face ou un chant ne s’usinent<br />
pas de la même façon.<br />
<strong>Le</strong> chantournement d’un chant est<br />
couramment effectué dans les ateliers de<br />
menuiserie, par exemple pour une traverse<br />
de porte ou de meuble ou lors de la première<br />
étape du calibrage d’un arêtier<br />
courbe. Autrefois, il était réalisé manuellement<br />
à la scie à chantourner 11 ou à la scie<br />
à guich<strong>et</strong> 12 , remplacées depuis par des
049-098-Façonnage <strong>et</strong> usinage_4 16/03/12 17:53 Page55<br />
machines comme la scie à ruban 13 ou des<br />
modèles plus réduits <strong>et</strong> portatifs comme la<br />
scie sauteuse 14 . <strong>Le</strong> chantournement d’une<br />
face est nécessaire par exemple lors du<br />
calibrage de pièces courbes telles qu’une<br />
traverse de porte ou de fenêtre cintrée<br />
en plan. Autrefois, on le réalisait à l’hermin<strong>et</strong>te<br />
ou à la scie à chantourner puis<br />
aux rabots ronds <strong>et</strong> aux rabots-râpes.<br />
Aujourd’hui le menuisier fait appel à la<br />
scie à ruban, à la scie à format <strong>et</strong> à la<br />
toupie.<br />
<strong>Le</strong> <strong>façonnage</strong><br />
Pour chantourner manuellement une<br />
pièce, le menuisier utilise la scie à chantourner.<br />
Il pose la pièce à plat, en bordure<br />
du plateau sur l’établi, <strong>et</strong> la serre entre<br />
le val<strong>et</strong> <strong>et</strong> une cale en veillant à la faire<br />
déborder le moins possible de l’établi pour<br />
éviter les vibrations pendant le sciage<br />
(photo 2). Il faut contrôler que la lame de<br />
la scie à chantourner soit bien affûtée <strong>et</strong><br />
avoyée 15 pour que sa trajectoire soit précise<br />
<strong>et</strong> régulière, sans qu’elle ne coince ou ne<br />
dévie. Lors d’un sciage sinueux, la largeur<br />
de la lame est choisie en fonction du rayon<br />
minimal de la courbe tracée sur la pièce de<br />
bois : plus la courbe est serrée, plus c<strong>et</strong>te<br />
largeur est p<strong>et</strong>ite. <strong>Le</strong> menuisier évite ainsi<br />
que la lame ne talonne, c’est-à-dire que<br />
l’arête du corps de celle-ci ne bute contre<br />
le cintre <strong>et</strong> empêche ainsi de suivre la<br />
courbe. <strong>Le</strong> sciage se fait d’un geste ample,<br />
avec la lame perpendiculaire au parement,<br />
légèrement en avant du trait de coupe afin<br />
de laisser le gras nécessaire. Certaines<br />
formes courbes imposent de modifier<br />
l’orientation de la lame <strong>et</strong> de changer la<br />
position de la pièce au cours du sciage. La<br />
surface d’usinage pour le chantournement<br />
d’une face étant généralement plus grande<br />
que celle pour un chantournement de<br />
chant, la voie de la lame doit être plus<br />
importante pour éviter qu’elle ne se coince.<br />
Si le menuisier procède à des chantournements<br />
intérieurs ne débouchant sur<br />
aucune des rives, les pièces peuvent être<br />
soit à plat sur l’établi <strong>et</strong> serrées par le<br />
val<strong>et</strong>, soit maintenues verticalement dans la<br />
presse d’établi. Quelle que soit la méthode<br />
de maintien choisie, le menuisier perce un<br />
trou dont le diamètre est supérieur au<br />
corps de la lame dans la partie à découper,<br />
près du tracé. Puis, après avoir démonté la<br />
lame de sa scie à chantourner, il l’introduit<br />
dans le trou, la remonte, en assure la tension<br />
<strong>et</strong> procède au découpage de la partie à<br />
enlever à l’intérieur de c<strong>et</strong>te surface. Ce<br />
type de chantournement peut être exécuté<br />
aussi à l’aide d’une scie à guich<strong>et</strong>.<br />
La menuiserie / <strong>Le</strong> <strong>façonnage</strong> <strong>et</strong> l’usinage<br />
Fig. 9. Exemple d’un chantournement d’une traverse. Il<br />
nécessite un cheminement en plusieurs étapes.<br />
Photo 2. Chantournement d’une traverse à la scie à chantourner.<br />
Document Compagnons du Devoir.<br />
<strong>Le</strong> menuisier enlève les éventuelles<br />
irrégularités de sciage en utilisant des<br />
râpes 16 , des rabots ou une wastringue, dont<br />
la diversité des formes <strong>et</strong> des tailles<br />
perm<strong>et</strong> une grande maniabilité (fig. 10).<br />
Depuis l’avènement de la mécanisation, le<br />
chantournement manuel est devenu exceptionnel<br />
<strong>et</strong> a laissé la place au chantournement<br />
à la scie sauteuse ou à la scie à<br />
ruban, la scie à format ou bien encore à la<br />
toupie.<br />
L’usinage<br />
L’usinage à la scie à ruban<br />
Actuellement, le chantournement de<br />
chants se réalise le plus fréquemment à<br />
la scie à ruban. Suivant la longueur de la<br />
pièce, le menuisier veille à ce qu’elle ne<br />
soit pas en porte-à-faux par rapport à la<br />
table, au départ <strong>et</strong> en sortie de sciage.<br />
Pour stabiliser la pièce, il peut placer une<br />
servante 17 à l’entrée <strong>et</strong> à la sortie de la<br />
table de la scie à ruban. <strong>Le</strong> menuisier<br />
55<br />
13. Voir l’Encyclopédie<br />
des Métiers. La<br />
menuiserie, tome 2,<br />
« La mécanisation »,<br />
p. 132.<br />
14. Voir l’Encyclopédie<br />
des Métiers. La<br />
menuiserie, tome 2,<br />
« <strong>Le</strong>s outils », p. 95.<br />
15. « Avoyer » signifie<br />
donner de la voie à la<br />
denture, c’est-à-dire<br />
tordre les dents alternativement<br />
d’un côté <strong>et</strong> de<br />
l’autre de la lame afin<br />
d’élargir le sillon de<br />
coupe pour éviter que<br />
le corps ne se coince.<br />
16. Voir l’Encyclopédie<br />
des Métiers. La<br />
menuiserie, tome 2,<br />
« <strong>Le</strong>s outils », p. 75.<br />
17. Voir l’Encyclopédie<br />
des Métiers. La<br />
menuiserie, tome 2,<br />
« <strong>Le</strong>s outils », p. 30.
049-098-Façonnage <strong>et</strong> usinage_4 16/03/12 17:53 Page56<br />
18. Voir l’Encyclopédie<br />
des Métiers. La<br />
menuiserie, tome 3,<br />
« L e s é l é m e n t s<br />
courbes », p. 239.<br />
19. <strong>Le</strong>s traces d’usinage<br />
sont des ondulations<br />
laissées par les<br />
arêtes tranchantes de<br />
l’outil de coupe.<br />
Fig. 10. Rectification des irrégularités de sciage. a. à la<br />
râpe; b. à la wastringue.<br />
contrôle la sinuosité du tracé afin de<br />
repérer le rayon le plus faible <strong>et</strong> de choisir<br />
une largeur de la lame adaptée. S’il ne possède<br />
pas de lame appropriée à la sinuosité<br />
du tracé, il peut dégager la courbe progressivement<br />
grâce à des sciages à intervalles<br />
réguliers : la partie à évider tombe ainsi<br />
morceau après morceau sans que la lame<br />
ne se coince. À la jonction de deux courbes<br />
qui se raccordent entre elles en pointe, un<br />
perçage d’un diamètre supérieur à la largeur<br />
de la lame perm<strong>et</strong> à celle-ci de<br />
pivoter plus facilement (fig. 11 a). Il peut<br />
aussi dégager la courbe en conduisant des<br />
sciages successifs du tracé vers l’extérieur<br />
de la pièce (fig. 11 b).<br />
Dans le cas d’un élément courbe 18 , par<br />
exemple un limon, le menuisier effectue un<br />
chantournement de faces. <strong>Le</strong> sciage de la<br />
scie à ruban suit le calibre rallongé en<br />
étant parallèle aux lignes de rappel verticales<br />
qui relient les lignes de chantournement<br />
tracées sur les chants de la masse<br />
capable, ce qui implique de surélever<br />
la pièce à usiner (fig. 12). À l’usinage,<br />
la pièce étant placée verticalement sur la<br />
table de travail, sa stabilité est permise<br />
par des tasseaux de soutien ou une équerre<br />
de maintien. Ainsi, c<strong>et</strong> usinage à la scie à<br />
ruban se limite à une hauteur de passe<br />
confinée entre la table <strong>et</strong> les carters de<br />
protection, ce qui restreint donc la longueur<br />
des pièces de bois.<br />
56<br />
a<br />
b<br />
a<br />
b<br />
Fig. 11. Chantournement à la scie à ruban de chants aux<br />
courbes serrées. a. à l’endroit du raccord en pointe de deux<br />
courbes, perçage perm<strong>et</strong>tant de faire pivoter la lame ;<br />
b. chantournement par passes successives.<br />
Dans la mesure du possible, il convient<br />
d’éviter de reculer la pièce : elle risque<br />
d’accrocher la lame susceptible alors de<br />
quitter les volants <strong>et</strong> de sauter. Brute de<br />
sciage, la surface est soumise à une opération<br />
de finition manuelle ou mécanique qui<br />
perm<strong>et</strong> de reprendre les traces d’usinage 19<br />
<strong>et</strong> les éventuels défauts de sciage.<br />
L’usinage à la scie circulaire à format<br />
La scie circulaire à format est utilisée<br />
principalement pour des chantournements<br />
Fig. 12. Chantournement à la scie à ruban d’une face d’un<br />
limon courbe.
049-098-Façonnage <strong>et</strong> usinage_4 16/03/12 17:53 Page57<br />
de face, par exemple pour l’évidement<br />
d’une face concave d’un panneau de porte<br />
cintré en plan ou d’un noyau d’escalier.<br />
Dans le cas où les faces concaves des<br />
pièces de bois présentent un évidement<br />
important, le menuisier peut dans un premier<br />
temps les dégrossir, par exemple à<br />
la toupie en réalisant une succession de<br />
passes avec un outil à feuillure. Ensuite, il<br />
adapte la circonférence de la lame de la<br />
scie à format à la face concave avec un<br />
usinage de travers pour y reproduire la<br />
forme circulaire de la lame. Cependant, il<br />
est rare de trouver dans un atelier le diamètre<br />
d’une lame de scie à format qui corresponde<br />
à celui du cintre de la pièce de<br />
bois à usiner. Mais, en prenant une lame<br />
circulaire dont le diamètre est supérieur à<br />
celui du cintre de l’évidement <strong>et</strong> en trouvant<br />
l’angle d’orientation adéquat par rapport<br />
à la surface de coupe de l’outil, le<br />
menuisier peut usiner la face concave, par<br />
montées successives de la lame.<br />
Lorsque la face concave est<br />
« confinée » dans un p<strong>et</strong>it diamètre, le<br />
menuisier commence par tracer la section<br />
de la pièce à usiner pour faire apparaître<br />
la face concave <strong>et</strong> ainsi obtenir la corde <strong>et</strong><br />
la flèche du cintre (fig. 13 a). La flèche<br />
dépend de la hauteur de la lame. La corde<br />
s’obtient en jouant sur l’angle d’attaque<br />
Fig. 13. Évidement d’une p<strong>et</strong>ite surface concave à la scie<br />
circulaire à format. a. section de la pièce à usiner ;<br />
b. application de la règle sur la pièce pour déterminer la<br />
largeur de l’évidemment dont dépend l’angle d’attaque de la<br />
lame; c. présentation de la règle sur la scie à format : les<br />
grands côtés du parallélogramme déterminé doivent être en<br />
contact avec la lame.<br />
a<br />
b<br />
c<br />
La menuiserie / <strong>Le</strong> <strong>façonnage</strong> <strong>et</strong> l’usinage<br />
de la lame de scie circulaire par rapport<br />
à la surface de la pièce de bois. Pour<br />
déterminer c<strong>et</strong> angle, le menuisier conçoit,<br />
à partir du tracé de la section, un cadre<br />
articulé composé de quatre tasseaux qui<br />
forment un parallélogramme (fig. 13 b).<br />
L’écartement entre les deux grands côtés<br />
du parallélogramme est déterminé par la<br />
longueur de la corde du cintre que l’on<br />
cherche à obtenir. Il faut ensuite orienter<br />
ce cadre sur la table de façon à ce que la<br />
lame soit en contact avec ces deux grands<br />
côtés (fig. 13 c). La position du cadre<br />
détermine alors l’angle d’attaque approprié.<br />
Il ne reste plus qu’à fixer deux règles<br />
droites <strong>et</strong> parallèles de chaque côté du<br />
cadre articulé.<br />
Si la concavité correspond à un plus<br />
grand diamètre, l’utilisation d’une scie à<br />
format avec une lame inclinable s’impose<br />
(fig. 14). <strong>Le</strong>s paramètres de réglage sont<br />
les mêmes que pour une face concave à<br />
p<strong>et</strong>it diamètre, mais la procédure est<br />
Fig. 14. Évidement d’une grande surface concave à la<br />
scie circulaire à format à lame inclinable. a. section de la<br />
pièce à usiner ; b. présentation de la règle sur la scie à<br />
format; c. inclinaison de la lame pour obtenir la hauteur<br />
de l’évidement.<br />
a<br />
b<br />
c<br />
57
049-098-Façonnage <strong>et</strong> usinage_4 16/03/12 17:53 Page58<br />
inversée. <strong>Le</strong> menuisier commence par<br />
trouver la largeur de l’évidement cintré<br />
puis la reporte sur la table à l’aide du<br />
cadre articulé (fig. 14 a <strong>et</strong> b). Celui-ci<br />
étant posé perpendiculairement à la lame,<br />
le menuisier remonte progressivement c<strong>et</strong>te<br />
dernière jusqu’à ce qu’elle touche l’arête<br />
intérieure du cadre (fig. 14 c). Deux règles<br />
droites sont placées de part <strong>et</strong> d’autre de<br />
ce cadre. Ensuite, la lame est inclinée<br />
jusqu’à ce qu’elle atteigne la flèche désirée<br />
de l’évidement cintré. Lors de l’usinage, la<br />
pièce est amenée dans le sens opposé à<br />
l’inclinaison de la lame, afin d’éviter que la<br />
pièce ne se soulève.<br />
Pour l’usinage d’une face convexe, le<br />
menuisier réalise un montage d’usinage,<br />
conçu pour un chariotage latéral de la<br />
pièce (photo 3). <strong>Le</strong> principe consiste à<br />
visser un panneau sur des bagu<strong>et</strong>tes de<br />
bois insérées dans les rainures du chariot<br />
de la scie à format. Deux autres panneaux<br />
sont fixés verticalement sur le premier de<br />
sorte qu’ils soient perpendiculaires à la<br />
lame. Ils reçoivent une tige métallique<br />
qui sert d’axe de rotation pour la pièce à<br />
usiner l’ensemble étant actionné manuellement.<br />
Si la rotation doit être bloquée pour<br />
maintenir la pièce dans une position précise,<br />
le menuisier perce l’un des panneaux<br />
verticaux ainsi que l’extrémité de la pièce<br />
pour y insérer une tige en métal ou en bois<br />
qui perm<strong>et</strong> ce maintien. Ce montage d’usinage<br />
perm<strong>et</strong> au tranchant de la lame de<br />
la scie à format de rester tangent à la circonférence<br />
de la pièce de bois convexe à<br />
usiner. <strong>Le</strong> menuisier doit d’abord dégrossir<br />
la masse capable en déplaçant le montage<br />
d’usinage longitudinalement <strong>et</strong> en l’inclinant<br />
à chaque passage d’une dizaine de<br />
degrés, pour obtenir une surface convexe<br />
avec une multitude de fac<strong>et</strong>tes d’environ<br />
cinq centimètres de large. Il poursuit l’usi-<br />
Photo 3. Montage d’usinage perm<strong>et</strong>tant le calibrage<br />
d’un pilastre cylindrique à la scie à format. Document<br />
Compagnons du Devoir.<br />
58<br />
nage par une rotation de la pièce à usiner<br />
depuis son extrémité avant, il descend la<br />
lame jusqu’au niveau de l’axe de rotation<br />
de la pièce à usiner afin que le tranchant<br />
des dents de la lame usine un maximum de<br />
surface. <strong>Le</strong> montage d’usinage avance de<br />
quelques centimètres puis le menuisier<br />
tourne doucement la pièce à usiner jusqu’à<br />
effectuer la totalité de la surface convexe<br />
entreprise <strong>et</strong> réitère les mêmes opérations.<br />
Il est nécessaire de bien dégrossir la masse<br />
capable, pour ne pas risquer que le corps<br />
de la lame ne talonne.<br />
<strong>Le</strong> chantournement à la scie à format<br />
est moins rapide qu’à la scie à ruban, mais<br />
il n’est pas limité par la longueur des pièces<br />
<strong>et</strong> donne un résultat relativement propre.<br />
L’usinage à la toupie<br />
Pour chantourner une face concave, la<br />
toupie doit être équipée d’un arbre inclinable<br />
afin que l’outil de coupe laisse apparaître<br />
une surface d’usinage (fig. 15 a).<br />
C<strong>et</strong> outil de coupe doit avoir des araseurs<br />
en tête d’outil. C’est par exemple le cas de<br />
l’outil à feuillure (fig. 15 b). En raison des<br />
dimensions de l’outil de coupe, on ne peut<br />
réaliser en une seule passe que des p<strong>et</strong>ites<br />
faces concaves. Il faut en eff<strong>et</strong> que le diamètre<br />
de l’outil de coupe soit supérieur à<br />
la corde du cintre de la pièce à usiner mais<br />
inférieur à son diamètre. <strong>Le</strong> menuisier doit<br />
tracer la section de la pièce à usiner pour<br />
obtenir la longueur de la corde du cintre<br />
<strong>et</strong> la hauteur de flèche de la face concave<br />
(fig. 15 c). La tête de l’outil affleurant la<br />
table de travail, le menuisier, en fonction<br />
du diamètre de l’outil de coupe, incline<br />
l’arbre de toupie pour obtenir la hauteur<br />
de flèche de la face concave <strong>et</strong> faire coïncider<br />
la corde du cintre avec la zone d’usinage<br />
de l’outil de coupe (fig. 15 d). Puis il<br />
fixe sur la table un tasseau de chaque coté<br />
de la pièce pour la guider lors de l’usinage.<br />
Pour l’usinage d’une grande face<br />
concave, les bases du réglage de l’outil<br />
sont les mêmes que pour une p<strong>et</strong>ite face<br />
concave. Simplement, il se réalise en deux<br />
étapes. <strong>Le</strong> menuisier incline la pièce de<br />
bois <strong>et</strong> fait reposer un côté sur un tasseau<br />
afin que l’outil de coupe ne puisse usiner<br />
qu’une moitié du cintre, puis il r<strong>et</strong>ourne la<br />
pièce pour usiner l’autre côté (fig. 16 a).<br />
Pour trouver l’épaisseur du tasseau, il est<br />
préférable de tracer la section du cintre de<br />
la pièce afin de visualiser le positionnement<br />
de celle-ci sur la table <strong>et</strong> de séparer<br />
le cintre en deux parties égales dont il faut<br />
chercher les flèches <strong>et</strong> les cordes. <strong>Le</strong> tasseau<br />
doit soutenir la pièce inclinée de sorte<br />
que la corde du premier cintre soit de<br />
niveau (fig. 16 b). Lors de l’usinage d’une
049-098-Façonnage <strong>et</strong> usinage_4 16/03/12 17:53 Page59<br />
a<br />
b<br />
c<br />
d<br />
Fig. 15. Évidement d’une p<strong>et</strong>ite surface concave à la toupie<br />
avec un arbre inclinable. a. vue en perspective; b. outil de<br />
coupe utilisé ; c. tracé pour trouver la hauteur d’usinage<br />
(h) en fonction de la flèche désirée (f) ; d. tracé pour<br />
obtenir l’inclinaison de l’arbre de toupie par rotation sur<br />
son axe (r).<br />
La menuiserie / <strong>Le</strong> <strong>façonnage</strong> <strong>et</strong> l’usinage<br />
a<br />
b<br />
Fig. 16. Évidement d’une grande surface concave à la<br />
toupie avec un arbre inclinable. a. vue en perspective ;<br />
b. tracé pour obtenir l’inclinaison de la pièce <strong>et</strong> donc la<br />
hauteur du tasseau (h).<br />
face concave avec une flèche importante <strong>et</strong><br />
une longueur de corde supérieure au diamètre<br />
de l’outil de coupe, le menuisier doit<br />
accentuer l’inclinaison de l’outil de coupe.<br />
Ces procédés sont utilisés principalement<br />
pour des pièces de grande longueur.<br />
Pour chantourner une face convexe à<br />
la toupie, un montage d’usinage s’impose.<br />
Il s’apparente à celui réalisé pour la scie<br />
circulaire. <strong>Le</strong> montage d’usinage à la toupie<br />
est mobile <strong>et</strong> vient se poser sur la table de<br />
travail (fig. 17). Il est aussi renforcé sur<br />
les côtés par des traverses. <strong>Le</strong> berceau est<br />
conçu afin que l’outil de coupe travaille la<br />
Fig. 17. Chantournement d’une face convexe à la toupie<br />
avec un berceau.<br />
59
049-098-Façonnage <strong>et</strong> usinage_4 16/03/12 17:53 Page60<br />
20. Voir l’Encyclopédie<br />
des Métiers. La<br />
menuiserie, tome 3,<br />
« <strong>Le</strong>s arêtiers cintrés »,<br />
p. 164.<br />
21. Voir l’Encyclopédie<br />
des Métiers. La<br />
menuiserie, tome 3,<br />
« L e s é l é m e n t s<br />
courbes », p. 252.<br />
pièce à usiner par en dessous en toute<br />
sécurité. Par conséquent, les panneaux qui<br />
supportent c<strong>et</strong>te pièce doivent comporter<br />
un évidement pour le passage de l’outil<br />
de coupe. Deux tasseaux sont fixés sur la<br />
table de la toupie de chaque côté du berceau<br />
afin qu’il garde une trajectoire régulière<br />
face à l’outil de coupe. La pièce est<br />
préalablement dégrossie à la scie circulaire<br />
à format (fig. 18 a) ou à la dégauchisseuse<br />
(fig. 18 b), puis reprise avec le berceau en<br />
l’inclinant sur l’outil de coupe afin de<br />
supprimer les fac<strong>et</strong>tes <strong>et</strong> d’effectuer une<br />
« mise au rond ». L’outil de coupe utilisé<br />
doit posséder des araseurs en partie supérieure,<br />
<strong>et</strong> être posé en bout d’arbre de<br />
toupie pour ne pas que ce dernier ou le<br />
boulon de fixation de la fraise ne gêne le<br />
passage de la pièce. La toupie donne à<br />
peu près le même résultat que la scie circulaire,<br />
avec toutefois une finition un peu<br />
plus soignée.<br />
<strong>Le</strong> délardement<br />
<strong>Le</strong> délardement consiste à abattre les<br />
arêtes d’une pièce de bois chantournée <strong>et</strong><br />
donc établir des chanfreins pour obtenir<br />
les faces de l’ouvrage. Ce terme, issu du<br />
vocabulaire des charpentiers, est utilisé par<br />
les menuisiers essentiellement lorsqu’ils<br />
façonnent des arêtiers cintrés 20 . L’angle<br />
de l’arêtier que constituent deux surfaces<br />
délardées sert à définir l’orientation des<br />
côtés d’un ouvrage. Pour parvenir à délarder<br />
une face, le menuisier doit reporter<br />
sur la pièce courbe chantournée obtenue<br />
par un chantournement des faces <strong>et</strong> des<br />
chants, les lignes de délardement acquises<br />
lors du traçage de l’épure, en utilisant les<br />
génératrices de la face de l’ouvrage.<br />
60<br />
a<br />
b<br />
Fig. 18. Dégrossissage de la face convexe avant chantournement.<br />
a. à la scie à format; b. à la dégauchisseuse.<br />
<strong>Le</strong> <strong>façonnage</strong><br />
<strong>Le</strong> délardement manuel s’effectue à<br />
la scie à chantourner en suivant les lignes<br />
de délardement, par un sciage qui doit<br />
suivre les génératrices des faces. Au fur <strong>et</strong><br />
à mesure que le sciage progresse, le menuisier<br />
est amené à changer la position de<br />
la pièce sur l’établi afin d’avoir l’aisance<br />
nécessaire pour un travail précis <strong>et</strong> efficace.<br />
À défaut de scie à chantourner, le menuisier<br />
peut utiliser toutes sortes d’outils tels<br />
que le rabot électrique, la wastringue ou<br />
encore le rabot-râpe.<br />
L’usinage<br />
Contrairement au chantournement<br />
mécanique d’une face ou d’un chant,<br />
durant lequel la masse capable ou des<br />
équerres de soutien procurent à la pièce<br />
une surface ou un appui toujours droit <strong>et</strong><br />
stable, le délardement mécanique implique<br />
le déplacement de la pièce sur une surface<br />
ou des appuis courbes <strong>et</strong> instables, ce qui<br />
complique sensiblement le travail. Une<br />
solution consiste à utiliser une scie à ruban<br />
en confectionnant un montage d’usinage<br />
capable de maintenir la pièce dans une<br />
position où la lame est constamment parallèle<br />
aux génératrices de la face.<br />
<strong>Le</strong> débillardement<br />
<strong>Le</strong> débillardement 21 est l’opération<br />
qui consiste à découper les chants ou les<br />
faces courbes d’une pièce de bois pour<br />
obtenir une surface gauche. Qu’il s’agisse<br />
d’un chant ou d’une face, la technique est<br />
la même. <strong>Le</strong> menuisier est plus souvent<br />
confronté au débillardement d’un chant,<br />
notamment sur un arêtier cintré ou plus<br />
couramment sur un limon courbe. Dans le<br />
cas d’un arêtier cintré, le menuisier doit<br />
reporter sur les faces incurvées, obtenues<br />
par un chantournement de faces suivi<br />
d’un délardement des faces, les lignes de<br />
débillardement acquises lors du traçage de<br />
l’épure, en utilisant les génératrices de la<br />
face de l’ouvrage.<br />
Un débillardement manuel s’effectue à<br />
la scie à chantourner. La lame doit suivre<br />
les lignes de débillardement en restant<br />
parallèle aux génératrices des chants qui<br />
relient perpendiculairement les génératrices<br />
du parement <strong>et</strong> du contreparement. <strong>Le</strong><br />
menuisier tient compte de la particularité<br />
de ces génératrices qui sont, pour un<br />
volume générateur cylindrique, de niveau<br />
<strong>et</strong> rayonnantes par rapport à l’axe, <strong>et</strong><br />
pour un volume générateur sphérique, uniquement<br />
rayonnantes par rapport au point
049-098-Façonnage <strong>et</strong> usinage_4 16/03/12 17:53 Page61<br />
de centre 22 . Il peut, au cours du sciage,<br />
changer la position de la pièce sur l’établi<br />
afin de pouvoir visualiser constamment<br />
la trajectoire de la lame. Comme pour<br />
le délardement, à défaut de scie à chantourner,<br />
le menuisier peut utiliser toutes<br />
sortes d’outils tels que le rabot électrique,<br />
la wastringue, le rabot-râpe ou éventuellement<br />
la défonceuse.<br />
Pour un débillardement 23 mécanique,<br />
le menuisier peut confectionner un montage<br />
d’usinage mais celui-ci étant complexe,<br />
il préfèrera le plus souvent le débillardement<br />
manuel.<br />
<strong>Le</strong> mortaisage<br />
<strong>Le</strong> mortaisage consiste à réaliser une<br />
mortaise 24 , c’est-à-dire l’évidement de<br />
section généralement rectangulaire dans<br />
lequel se loge le tenon. La mortaise, partie<br />
femelle, <strong>et</strong> le tenon, partie mâle, sont,<br />
parmi les moyens d’assemblages traditionnels,<br />
les plus utilisés. En règle générale, la<br />
largeur de la mortaise correspond au tiers<br />
de l’épaisseur de la pièce de bois. On dit<br />
que le menuisier « tierce l’assemblage »<br />
(fig. 19). La longueur de la mortaise est<br />
déterminée par la largeur du tenon, qui<br />
doit forcer légèrement.<br />
<strong>Le</strong> <strong>façonnage</strong><br />
Pour réaliser manuellement une mortaise,<br />
le menuisier utilise un bédane. Il<br />
repère d’abord à l’aide du trusquin la longueur<br />
de la mortaise par deux traits. Puis,<br />
il pose la pièce de bois sur une cale martyre<br />
légèrement en biais par rapport au<br />
chant du plateau de l’établi, serrée à l’aide<br />
d’un val<strong>et</strong> 25 <strong>et</strong> de sa cale. La forme de la<br />
cale martyre peut changer en fonction de<br />
celle de la pièce de bois à façonner. La<br />
pièce doit se situer le plus à l’aplomb<br />
Fig. 19. Une mortaise. a. longueur; b. largeur; c. profondeur;<br />
d. about; e. fond; f. joue.<br />
La menuiserie / <strong>Le</strong> <strong>façonnage</strong> <strong>et</strong> l’usinage<br />
possible par rapport au piétement droit :<br />
l’efficacité des coups de maill<strong>et</strong> portés sur<br />
le bédane est ainsi optimale car une grande<br />
partie des vibrations provoquées par les<br />
percussions est absorbée par le sol. Ensuite,<br />
le menuisier se place dans l’alignement de<br />
la pièce de bois, devant l’établi, la jambe<br />
gauche en avant (s’il est droitier) pour une<br />
meilleure stabilité. <strong>Le</strong> menuisier réalise<br />
deux types de mortaisages, droit ou biais,<br />
en fonction de l’angle d’assemblage entre<br />
les deux pièces.<br />
<strong>Le</strong> mortaisage droit<br />
Pour réaliser une mortaise droite, le<br />
menuisier place le tranchant du bédane<br />
entre les deux traits de trusquin qui déterminent<br />
la longueur de la mortaise, à<br />
environ deux millimètres devant l’about 26 ,<br />
afin d’éviter de « mater 27 » (fig. 20 a). Il<br />
donne alors un premier coup de maill<strong>et</strong><br />
sur le bédane légèrement incliné vers lui<br />
pour amorcer l’entaille. Puis il le r<strong>et</strong>ire <strong>et</strong><br />
le déplace vers l’avant de quelques millimètres<br />
en l’inclinant. Il donne alors un<br />
second coup de maill<strong>et</strong> sur le bédane à la<br />
verticale, dans la direction de l’amorce de<br />
l’entaille, puis un troisième, avec le bédane<br />
incliné, pour expulser un premier copeau de<br />
bois. Il répète ces gestes jusqu’à atteindre,<br />
par une pente dont l’inclinaison correspond<br />
à peu près à l’angle de coupe du bédane, la<br />
profondeur de mortaise désirée.<br />
Ensuite, il tourne le bédane pour<br />
placer le biseau face à lui (fig. 20 b). Il le<br />
décale légèrement du fond de la partie<br />
biaise, <strong>et</strong> donne un coup de maill<strong>et</strong>. Avec<br />
un léger mouvement vers l’avant du<br />
bédane, il expulse un copeau. On répète<br />
c<strong>et</strong>te action d’un about à l’autre de la<br />
mortaise, par tranches successives de 2 à<br />
4 mm suivant la dur<strong>et</strong>é du bois. À chaque<br />
extrémité de la mortaise, le menuisier<br />
garde la réserve délimitée par le premier<br />
coup de bédane. Il termine en équarrissant<br />
les abouts par un coup de bédane<br />
d’aplomb. Pour une mortaise débouchante,<br />
la pièce de bois est r<strong>et</strong>ournée pour y répéter<br />
les mêmes opérations (fig. 20 c).<br />
<strong>Le</strong> mortaisage biais<br />
Une mortaise destinée à recevoir un<br />
tenon d’une pièce cintrée ou biaise exige un<br />
mortaisage biais. La mortaise se présente<br />
généralement sous la forme d’un about<br />
droit qui sert de repos au tenon de la traverse<br />
<strong>et</strong> d’un about en biais qui correspond<br />
au prolongement de l’inclinaison de ce<br />
même tenon. <strong>Le</strong> menuisier procède exactement<br />
de la même manière que pour une<br />
61<br />
22. Voir l’Encyclopédie<br />
des Métiers. La<br />
menuiserie, tome 3,<br />
« L e s é l é m e n t s<br />
courbes », p. 298.<br />
23. Voir l’Encyclopédie<br />
des Métiers. La<br />
menuiserie, tome 3,<br />
« L e s é l é m e n t s<br />
courbes », p. 276.<br />
24. Pour une vision<br />
complète des différents<br />
types de mortaise, voir<br />
l’Encyclopédie des<br />
Métiers. La menuiserie,<br />
tome 4, « <strong>Le</strong>s<br />
assemblages », p. 216<br />
à 223.<br />
25. Voir l’Encyclopédie<br />
des Métiers. La<br />
menuiserie, tome 2,<br />
« <strong>Le</strong>s outils », p. 29.<br />
26. <strong>Le</strong>s abouts d’une<br />
mortaise correspondent<br />
aux arêtes des faces<br />
perpendiculaires aux<br />
joues.<br />
27. Mater, c’est écraser<br />
l’arête.
049-098-Façonnage <strong>et</strong> usinage_4 16/03/12 17:53 Page62<br />
Fig. 20. <strong>Le</strong>s étapes de l’exécution manuelle d’une mortaise. Pour plus de clarté, le premier tiers de la largeur de la pièce<br />
travaillée n’est pas représenté. a. détermination de la profondeur; b. évidement; c. <strong>façonnage</strong> d’une mortaise débouchante.<br />
mortaise droite si ce n’est qu’il laisse une<br />
marge plus importante <strong>et</strong> qu’au moment<br />
d’équarrir les abouts, il oriente son outil<br />
dans la direction déterminée par un trait<br />
préalablement tiré sur le parement de la<br />
pièce (fig. 21). Un œil exercé aligne sans<br />
difficulté l’outil par rapport à ce trait. Il<br />
faut sinon poser à chant une branche de<br />
mètre sur les abouts de la mortaise <strong>et</strong> vérifier<br />
que son inclinaison coïncide avec le<br />
trait sur le parement.<br />
62<br />
L’usinage<br />
Au cours du XX e siècle, différentes<br />
machines, toutes appelées « mortaiseuse »,<br />
ont été successivement inventées pour<br />
tenter de reproduire la forme d’une mortaise<br />
façonnée à la main. Chacune de ces<br />
machines, en fonction de son outil de<br />
coupe, produit des mortaises de forme particulière<br />
: abouts arrondis ou équarris,<br />
fond arrondi, ondulé ou plat. <strong>Le</strong>s plus<br />
a<br />
b<br />
c
049-098-Façonnage <strong>et</strong> usinage_4 16/03/12 17:53 Page63<br />
Fig. 21. Alignement du bédane avec l’about biais.<br />
couramment utilisées actuellement sont la<br />
mortaiseuse à mèche ou à bédane carré, la<br />
mortaiseuse à chaîne, la mortaiseuse à<br />
bédane simple <strong>et</strong> la mortaiseuse à bédane<br />
triple. On peut également se servir d’une<br />
défonceuse à commande numérique.<br />
En fonction des machines, l’usinage<br />
est vertical ou horizontal. Si le positionnement<br />
des pièces de bois diffère, l’aspect<br />
final reste le même. Toutes ces machines,<br />
sauf la défonceuse numérique, ont en<br />
commun un bloc-moteur sur lequel est fixé<br />
l’outil de coupe, <strong>et</strong> une table de travail sur<br />
laquelle repose la pièce à façonner. <strong>Le</strong>s<br />
machines dont l’usinage est vertical (la<br />
mortaiseuse à chaîne <strong>et</strong> la mortaiseuse à<br />
bédane simple) se composent d’une table<br />
fixe munie d’un guide amovible de positionnement.<br />
Sur celles-ci, c’est le blocmoteur<br />
<strong>et</strong> l’outil de coupe qui se déplacent<br />
pour usiner la mortaise. <strong>Le</strong>s machines dont<br />
l’usinage est horizontal (les mortaiseuses<br />
à mèche, à chaîne, à bédane simple ou à<br />
bédane triple) n’exécutent que des mortaises<br />
droites. Elles possèdent un blocmoteur<br />
fixe, une table mobile <strong>et</strong> un guide<br />
également mobile mais qui ne se déplace<br />
que latéralement. Ce dernier est séparé en<br />
deux éléments laissant un intervalle, la<br />
lumière, pour le passage de l’outil. Elles<br />
Sur certaines mortaiseuses à mèche <strong>et</strong> sur<br />
certaines mortaiseuses à chaîne, c’est le<br />
bloc-moteur qui se déplace tandis que la<br />
table reste fixe.<br />
La mortaiseuse à chaîne <strong>et</strong> la mortaiseuse<br />
à bédane simple, à usinage vertical,<br />
se caractérisent par une action de leur<br />
La menuiserie / <strong>Le</strong> <strong>façonnage</strong> <strong>et</strong> l’usinage<br />
outil de coupe sur le bois qui engendre des<br />
éclats. C’est pourquoi elles sont équipées<br />
d’un pare-éclats. Il est constitué par une<br />
masse de bois dur fixée sur un support<br />
métallique qui suit le mouvement du porteoutil<br />
jusqu’au contact de la pièce de bois<br />
qu’il comprime au plus près de l’about de<br />
la mortaise (fig. 22). Sur les autres mortaiseuses,<br />
à usinage horizontal, c’est le<br />
guide qui fait office de pare-éclat.<br />
<strong>Le</strong>s mortaises biaises sont réalisées<br />
avec des mortaiseuses à usinage vertical.<br />
Il faut prendre en compte la longueur<br />
de l’outil de coupe <strong>et</strong> l’inclinaison de la<br />
pièce. Ensuite, lorsque le menuisier a pris<br />
connaissance des caractéristiques de la mortaise<br />
à usiner, il place en général le parement<br />
de la pièce de bois sur la table <strong>et</strong> le<br />
chant contre le guide. Il l’immobilise grâce<br />
au presseur dont la force est répartie sur<br />
une surface supérieure à celle de l’usinage<br />
grâce à une cale en bois dur plus longue<br />
que la mortaise. <strong>Le</strong> menuisier règle le positionnement<br />
de l’outil. Il délimite la mortaise<br />
en usinant les abouts. Puis il travaille<br />
dans le sens opposé à celui de la rotation<br />
de l’outil de coupe afin d’orienter les<br />
copeaux dans l’évidement réalisé auparavant.<br />
Chaque type de mortaiseuse produit<br />
des mortaises caractéristiques.<br />
La mortaiseuse à mèche <strong>et</strong> la mortaiseuse<br />
à bédane carré<br />
La mortaiseuse à mèche 28 réalise des<br />
mortaises aux abouts arrondis <strong>et</strong> à fond<br />
plat grâce à la rotation d’une mèche dont<br />
le diamètre détermine l’épaisseur de l’évidement.<br />
Pour ce type de mortaiseuse,<br />
l’outil travaille en général horizontale-<br />
Fig. 22. Positionnement d’un pare-éclat pour une mortaiseuse<br />
à chaîne.<br />
63<br />
28. Voir l’Encyclopédie<br />
des Métiers. La<br />
menuiserie, tome 2,<br />
« La mécanisation »,<br />
p. 149.
049-098-Façonnage <strong>et</strong> usinage_4 16/03/12 17:53 Page64<br />
ment. Il existe plusieurs types de mèches.<br />
La mèche hélicoïdale (fig. 23 a) est une<br />
mèche à profil constant qui réalise des<br />
mortaises par perçage de trous successifs<br />
puis par chariotage afin d’évider le surplus<br />
de matière entre ces trous (fig. 24). La<br />
mèche à cuillère est une mèche droite à<br />
profil constant qui a des entailles, appelées<br />
« brise-copeaux » (fig. 23 b). Elle s’utilise<br />
comme la mèche hélicoïdale mais perm<strong>et</strong><br />
d’obtenir un résultat plus soigné. La mèche<br />
à charioter est une mèche droite dont les<br />
Fig. 23. <strong>Le</strong>s différents types de mèches utilisées avec une<br />
mortaiseuse à mèche. a. mèche hélicoïdale ; b. mèche à<br />
cuillère; c. mèche à charioter; d. mèche oscillante.<br />
Fig. 24. Mortaisage par perçage de trous successifs puis<br />
chariotage.<br />
64<br />
a<br />
b<br />
c<br />
d<br />
arêtes tranchantes donnent un état de surface<br />
plus satisfaisant que les deux précédentes<br />
(fig. 23 c). La mèche oscillante est<br />
une mèche droite possédant deux araseurs<br />
facilitant la pénétration dans la matière ;<br />
elle est principalement utilisée dans la<br />
menuiserie en chaise (fig. 23 d).<br />
<strong>Le</strong> positionnement vertical de l’outil<br />
de coupe se règle par rapport au niveau de<br />
la table, de préférence en montant, afin<br />
d’éviter un éventuel jeu mécanique dans le<br />
pas de vis provoquant des vibrations lors<br />
de la mise sous tension de la machine. <strong>Le</strong><br />
diamètre de la mèche doit correspondre à<br />
l’espacement entre les deux traits de trusquin<br />
qui délimitent la mortaise. <strong>Le</strong> réglage<br />
horizontal peut prendre pour référence le<br />
niveau de la table ou du bloc-moteur. Une<br />
butée définit la profondeur. Sous la table,<br />
deux butées latérales déterminent la longueur<br />
de la mortaise.<br />
Deux Américains, Robert <strong>et</strong> Ralf<br />
Greenlee, tonneliers de métier, inventent<br />
en 1874 une mortaiseuse à usinage vertical<br />
dont l’outil de coupe est composé d’un<br />
bédane creux dans lequel ils ont inséré une<br />
mèche hélicoïdale sans pointe de centrage<br />
(fig. 25). C<strong>et</strong>te mèche est dotée de deux<br />
arêtes tranchantes. Elle est animée d’un<br />
mouvement de rotation à l’intérieur du<br />
bédane qui, lui, est fixe. Son affûtage spécifique<br />
canalise les copeaux vers l’intérieur,<br />
<strong>et</strong> une lumière latérale perm<strong>et</strong> de les éva-<br />
Fig. 25. <strong>Le</strong> bédane creux <strong>et</strong> sa mèche hélicoïdale.
049-098-Façonnage <strong>et</strong> usinage_4 16/03/12 17:53 Page65<br />
Fig. 26. Mortaisage à la mortaiseuse à chaîne.<br />
cuer. La dimension du bédane détermine<br />
la largeur de la mortaise. <strong>Le</strong>s réglages de<br />
positionnement se font de la même façon<br />
que sur la mortaiseuse à mèche. C<strong>et</strong>te<br />
machine donne un bon état de surface,<br />
mais l’usinage reste délicat <strong>et</strong> relativement<br />
lent.<br />
La mortaiseuse à chaîne<br />
La mortaiseuse à chaîne 29 réalise des<br />
mortaises aux abouts équarris <strong>et</strong> dont le<br />
fond est arrondi dans les angles (fig. 26).<br />
L’utilisation de c<strong>et</strong>te mortaiseuse impose<br />
donc de moucher les angles du tenon. À la<br />
sortie de la mortaise, dans le sens de la<br />
remontée de la chaîne, la coupe est perpendiculaire<br />
aux fibres du bois qui ont donc<br />
tendance à être arrachées <strong>et</strong> proj<strong>et</strong>ées. C’est<br />
pourquoi c<strong>et</strong>te machine est équipée d’un<br />
pare-éclat mobile, qui suit le mouvement<br />
du guide-barre. Ce dernier comporte à<br />
l’extrémité de son corps un roulement dont<br />
le diamètre dépend de l’épaisseur de la<br />
chaîne.<br />
Contrairement à la mortaiseuse à<br />
mèche, le bloc-moteur de la mortaiseuse<br />
à chaîne est généralement mobile. Il se<br />
déplace latéralement <strong>et</strong> perm<strong>et</strong> ainsi l’usinage<br />
de la mortaise dans le sens de sa longueur,<br />
à condition bien sûr qu’elle soit<br />
supérieure à la largeur de l’outil de coupe.<br />
Il se déplace aussi transversalement ce qui<br />
perm<strong>et</strong> de positionner la chaîne entre les<br />
deux traits de trusquin. Il se déplace enfin<br />
verticalement perm<strong>et</strong>tant ainsi de déterminer<br />
la profondeur de la mortaise.<br />
L’ampleur de ce mouvement vertical est<br />
limitée par une butée de fin de course,<br />
mais la table, réglable en hauteur, perm<strong>et</strong><br />
de s’adapter aux pièces imposantes. Pour<br />
réaliser une mortaise débouchante, le<br />
La menuiserie / <strong>Le</strong> <strong>façonnage</strong> <strong>et</strong> l’usinage<br />
menuisier usine la première moitié de la<br />
mortaise puis r<strong>et</strong>ourne la pièce <strong>et</strong> répète<br />
les mêmes opérations.<br />
La mortaiseuse à bédane simple oscillant<br />
La mortaiseuse à bédane simple oscillant<br />
30 réalise des mortaises équarries à fond<br />
ondulé. Elle nécessite elle aussi l’utilisation<br />
d’un pare-éclat. <strong>Le</strong> réglage de l’outil de<br />
coupe, qui joue sur l’équilibre de masses<br />
excentriques par rapport à l’axe du porteoutil,<br />
est assez complexe <strong>et</strong> diffère selon les<br />
constructeurs. Ces derniers fournissent un<br />
tableau de correspondances entre les longueurs<br />
standardisées de mortaises <strong>et</strong> la<br />
position à donner aux masses. C’est la combinaison<br />
de l’oscillation du bédane <strong>et</strong> de<br />
son mouvement elliptique qui façonne la<br />
mortaise (fig. 27). C<strong>et</strong>te mortaiseuse peut<br />
réaliser en une seule passe, <strong>et</strong> avec un<br />
grand soin, des mortaises doubles ou plusieurs<br />
mortaises avec ou sans épaulement.<br />
La mortaiseuse à bédane triple<br />
La mortaiseuse à bédane triple 31 ,<br />
appelée aussi « mortaiseuse à trois couteaux<br />
», résout quasiment tous les problèmes<br />
rencontrés avec les machines<br />
précédentes. Elle réalise des mortaises à<br />
bords équarris dont le fond est quasiment<br />
plat <strong>et</strong> dont la forme peut être rectangulaire,<br />
trapézoïdale ou parallélépipédique<br />
(fig. 28). <strong>Le</strong> pointage <strong>et</strong> le mode de fonc-<br />
Fig. 27. Mortaisage à la mortaiseuse à bédane oscillant.<br />
65<br />
29. Voir l’Encyclopédie<br />
des Métiers. La<br />
menuiserie, tome 2<br />
« La mécanisation »,<br />
p. 149.<br />
30. Voir l’Encyclopédie<br />
des Métiers. La<br />
menuiserie, tome 2,<br />
« La mécanisation »,<br />
p. 149.<br />
31. Voir l’Encyclopédie<br />
des Métiers. La<br />
menuiserie, tome 2,<br />
« La mécanisation »,<br />
p. 149.
049-098-Façonnage <strong>et</strong> usinage_4 16/03/12 17:53 Page66<br />
32. Voir l’Encyclopédie<br />
des Métiers. La<br />
menuiserie, tome 2,<br />
« <strong>Le</strong>s assemblages »,<br />
p. 212.<br />
33. Voir l’Encyclopédie<br />
des Métiers. La<br />
menuiserie, tome 2,<br />
« <strong>Le</strong>s outils », p. 51.<br />
34. Voir « L’établissement<br />
», p. xxx.<br />
35. <strong>Le</strong> pouce sert<br />
d’appui à la lame pour<br />
la guider vers la partie<br />
du tenon à éjecter.<br />
Fig. 28. <strong>Le</strong>s différentes possibilités d’un mortaisage à la<br />
mortaiseuse à bédane triple. a. mortaise rectangulaire ;<br />
b. mortaises trapézoïdales; c. mortaise parallélépipédique.<br />
Fig. 29. Mortaisage à la mortaiseuse à bédane triple.<br />
tionnement ainsi que le bâti peuvent<br />
s’apparenter à ceux de la mortaiseuse à<br />
mèche. C<strong>et</strong>te mortaiseuse possède deux<br />
couteaux latéraux <strong>et</strong> un bédane central.<br />
<strong>Le</strong>s couteaux latéraux, dont l’écartement<br />
se règle manuellement, déterminent la longueur<br />
de la mortaise <strong>et</strong> en équarrissent les<br />
abouts. C<strong>et</strong>te dernière action supprime les<br />
éclats, pendant que le bédane central évide<br />
le milieu de la mortaise par un mouvement<br />
hélicoïdal (fig. 29). L’amplitude d’oscillation<br />
de ce bédane se règle en fonction de<br />
l’écartement des couteaux. Ce système<br />
implique de posséder des jeux d’outils qui<br />
correspondent aux profondeurs de mortaise<br />
souhaitées.<br />
<strong>Le</strong> tenonnage<br />
<strong>Le</strong> tenon est la partie mâle qui vient<br />
se loger dans la mortaise (fig. 30). Ses<br />
dimensions dépendent donc de celles de<br />
la mortaise. Pour un ajustement optimal,<br />
l’épaisseur du tenon doit être légèrement<br />
inférieure à la largeur de la mortaise afin<br />
de laisser la place à la colle <strong>et</strong> sa longueur<br />
légèrement inférieure à la profondeur de<br />
la mortaise afin de prévenir d’éventuelles<br />
irrégularités au fond de la mortaise <strong>et</strong> de<br />
66<br />
Fig. 30. Un tenon. a. largeur; b. épaisseur; c. longueur;<br />
d. arasement; e. about; f. joue.<br />
tenir compte de l’épaisseur de la colle en<br />
cas de collage. En revanche, le tenon doit<br />
légèrement forcer dans le sens de la largeur<br />
qui peut être soumis au r<strong>et</strong>rait du bois<br />
puisqu’il s’agit de travers fil.<br />
<strong>Le</strong> principe du tenon <strong>et</strong> de la mortaise<br />
est celui de tous les assemblages regroupés<br />
sous le terme d’« enfourchement 32 ». Ces<br />
modes de liaison sont très courants en<br />
menuiserie, par exemple pour l’assemblage<br />
d’un montant <strong>et</strong> d’une traverse dormante<br />
de porte ou de fenêtre. <strong>Le</strong>ur réalisation<br />
s’apparente à du tenonnage.<br />
<strong>Le</strong> <strong>façonnage</strong><br />
<strong>Le</strong> tenon<br />
Pour réaliser manuellement un tenon,<br />
le menuisier utilise une scie à tenonner 33 .<br />
Lorsque l’établissement 34 est terminé, il<br />
trace les arasements du tenon sur les<br />
chants puis sur les faces. Ensuite, aidé du<br />
trusquin, le menuisier repère l’about qu’il<br />
prolonge sur les chants jusqu’à l’arasement.<br />
La pièce de bois est alors placée verticalement<br />
dans la presse avec une partie qui<br />
dépasse suffisante pour scier avec aisance<br />
mais assez limitée pour ne pas occasionner<br />
de vibrations.<br />
<strong>Le</strong> menuisier se place à côté de la<br />
presse, le long de l’établi. Il pose le pouce 35<br />
gauche (s’il est droitier) sur l’about du<br />
tenon à côté du trait de trusquin désignant<br />
la joue droite, <strong>et</strong> tient la scie à<br />
tenonner de la main droite, de façon à
049-098-Façonnage <strong>et</strong> usinage_4 16/03/12 17:53 Page67<br />
avoir constamment en vue le trait à scier.<br />
Il amorce le sciage par p<strong>et</strong>its coups rapides<br />
en allongeant progressivement son geste<br />
sur quelques millimètres de profondeur de<br />
façon à ne plus voir les dents <strong>et</strong> ainsi à<br />
engager la voie de la scie dans la pièce de<br />
bois (fig. 31 a). <strong>Le</strong> menuisier desserre<br />
légèrement la presse, incline la traverse<br />
vers l’avant, à 45 o environ. Puis, il entame<br />
la descente d’un geste ample <strong>et</strong> en suivant<br />
des yeux le trait trusquiné sur le chant de<br />
la pièce de bois face à lui, en inclinant progressivement<br />
la scie à tenonner depuis la<br />
surface de référence vers le trait d’arasement,<br />
afin de « tomber » la première<br />
moitié de la joue (fig. 31 b). <strong>Le</strong> menuisier<br />
tourne sa pièce de bois, la place toujours<br />
verticalement, <strong>et</strong> procède alors de la même<br />
façon, si ce n’est que la partie de la joue<br />
déjà découverte sert maintenant de référence<br />
(fig. 31 c). La descente se fait parallèlement<br />
à l’arasement. <strong>Le</strong> trait de trusquin<br />
n’est plus visible, mais la lame bénéficie<br />
désormais d’une surface d’appui assez<br />
grande pour être correctement guidée. La<br />
première joue terminée, le menuisier réitère<br />
les mêmes opérations sur la joue gauche.<br />
Enfin, le menuisier scie les arasements.<br />
Il peut auparavant poser la pièce<br />
de bois sur la cale martyre <strong>et</strong> serrer le tout<br />
avec le val<strong>et</strong> <strong>et</strong> sa cale. De c<strong>et</strong>te manière,<br />
il surélève sa pièce <strong>et</strong> évite de scier l’arrête<br />
du plateau de l’établi. À l’aide de la scie à<br />
araser, il amorce le sciage sur une arête<br />
puis descend progressivement, guidé par le<br />
trait du parement <strong>et</strong> du chant (fig. 32).<br />
Pour un tenonnage biais, il faut seulement<br />
prendre en compte l’inclinaison de l’arasement<br />
en fonction des traits trusquinés sur<br />
les chants de la pièce de bois.<br />
L’enfourchement<br />
L’enfourchement classique est un<br />
assemblage à tenon <strong>et</strong> mortaise débouchante,<br />
avec un seul about, en bout de<br />
deux pièces de bois. Son exécution relève<br />
à la fois du tenonnage <strong>et</strong> du mortaisage<br />
dans la mesure où elle nécessite la scie <strong>et</strong><br />
le bédane. <strong>Le</strong> tracé est le même que celui<br />
du tenon. Il convient simplement de bien<br />
définir les parties à supprimer, dans lesquelles<br />
doit constamment se trouver le<br />
trait de scie. La partie femelle, bien que<br />
définie comme une mortaise débouchante,<br />
s’exécute comme un tenon par la « descente<br />
» de deux coups de scie, en veillant<br />
toujours à ce que la voie de la lame se<br />
trouve comprise dans la partie qui doit<br />
être enlevée. Après le sciage, la pièce de<br />
bois est placée à chant sur une cale martyre,<br />
serrée par le val<strong>et</strong> <strong>et</strong> la cale, <strong>et</strong> évidée<br />
La menuiserie / <strong>Le</strong> <strong>façonnage</strong> <strong>et</strong> l’usinage<br />
a<br />
b<br />
c<br />
Fig. 31. Façonnage d’un tenon : le sciage des joues.<br />
a. amorce des joues; b. sciage de la partie supérieure des<br />
joues ; c. r<strong>et</strong>ournement de la pièce <strong>et</strong> fin du sciage des<br />
joues.<br />
Fig. 32. Façonnage d’un tenon : le sciage de l’arasement.<br />
67
049-098-Façonnage <strong>et</strong> usinage_4 16/03/12 17:53 Page68<br />
36. Voir l’Encyclopédie<br />
des Métiers. La<br />
menuiserie, tome 2,<br />
« La mécanisation »,<br />
p. 153.<br />
37. <strong>Le</strong> menuisier<br />
emploie le terme de<br />
ravancement quand<br />
l’arasement du parement<br />
d’un tenon<br />
devance celui du contreparement<br />
d’une même<br />
pièce de bois. Voir<br />
l’Encyclopédie des<br />
Métiers. La menuiserie,<br />
tome 4, « <strong>Le</strong>s<br />
assemblages », p. 219.<br />
38. Un dérasement est<br />
l’inverse du ravancement.<br />
39. Voir l’Encyclopédie<br />
des Métiers. La<br />
menuiserie, tome 2<br />
« La mécanisation »,<br />
p. 155.<br />
Fig. 33. Façonnage d’un enfourchement : évidement au<br />
bédane de la partie femelle.<br />
à moitié au bédane comme une mortaise<br />
(fig. 33). La pièce de bois est r<strong>et</strong>ournée<br />
afin d’évider l’autre moitié. La partie mâle<br />
est définie <strong>et</strong> réalisée comme un tenon : on<br />
utilise la scie à tenon pour les joues <strong>et</strong> la<br />
scie à araser pour les arasements.<br />
L’usinage<br />
<strong>Le</strong> tenon<br />
Pour réaliser mécaniquement un<br />
tenon, le menuisier utilise une tenonneuse 36 .<br />
Dans le cas d’un tenon sans ravancement<br />
de moulure ou de feuillure (fig. 34),<br />
le menuisier règle l’arbre porte-scie de<br />
la tenonneuse pour qu’il coupe transversalement<br />
le tenon à la longueur voulue<br />
(photo 4). L’épaisseur du tenon dépend de<br />
Fig. 34. <strong>Le</strong>s différents arasements d’un tenon. a. ravancement<br />
de profil; b. arasement; c. dérasement.<br />
68<br />
Photo 4. Usinage d’un tenon à la tenonneuse : le tronçonnage.<br />
Document Compagnons du Devoir.<br />
l’écartement entre les deux outils de coupe,<br />
supérieur <strong>et</strong> inférieur, qui peuvent être des<br />
dérouleurs ou des plateaux à tenonner.<br />
Enfin, la hauteur de c<strong>et</strong> ensemble détermine<br />
la position du tenon par rapport à<br />
l’épaisseur de la pièce de bois.<br />
Si le tenon doit comporter un épaulement,<br />
le menuisier utilise les dérouleurs<br />
ou les plateaux. Il place la pièce de bois à<br />
chant contre le guide de sorte que l’épaulement<br />
soit en partie basse ce qui perm<strong>et</strong><br />
un usinage plus sûr. Si l’épaulement est<br />
réalisé après l’usinage du tenon, il faut<br />
modifier le pare-éclat d’origine afin qu’il<br />
vienne presser la joue du tenon. Dans le<br />
cas inverse, aucune modification n’est<br />
nécessaire. Ensuite, il déplace verticalement<br />
l’outil de coupe supérieur de la largeur<br />
du tenon puis, toujours verticalement,<br />
l’outil de coupe inférieur de la hauteur de<br />
l’épaulement. Ainsi, seul l’outil de coupe<br />
inférieur usine l’épaulement.<br />
Si, dans le cas d’une moulure ou<br />
d’une feuillure, le tenon nécessite un<br />
ravancement 37 ou un dérasement 38 , le<br />
menuisier déplace latéralement l’outil supérieur<br />
(photo 5). Si le menuisier se sert du<br />
système à contre-profil 39 pour un raccorde-<br />
Photo 5. Usinage d’un tenon à la tenonneuse : le tenonnage.<br />
Document Compagnons du Devoir.
049-098-Façonnage <strong>et</strong> usinage_4 16/03/12 17:53 Page69<br />
Photo 6. Usinage d’un contre-profil à la tenonneuse.<br />
Document Compagnons du Devoir.<br />
ment de moulure, il installe l’outil à<br />
contre-profiler sur un arbre vertical en<br />
aval du groupe de tenonnage (photo 6).<br />
L’outil doit affleurer la joue du tenon <strong>et</strong><br />
ne vient profiler que l’arasement, par en<br />
dessous ou par au-dessus suivant le type<br />
d’outils utilisé. Sa profondeur de passe<br />
est réglée horizontalement en fonction<br />
de l’arasement prédéfini par les outils de<br />
coupe supérieur <strong>et</strong> inférieur.<br />
L’inclinaison des arasements s’obtient<br />
à l’aide du guide disposé sur le chariot.<br />
Couramment placé d’équerre aux outils de<br />
coupe, le guide pivote pour les arasements<br />
biais. Un pare-éclat est placé en bout du<br />
guide <strong>et</strong> diffère suivant l’inclinaison de<br />
l’arasement. En eff<strong>et</strong>, le guide pivotant sur<br />
un axe, l’extrémité s’éloigne peu à peu des<br />
outils de coupe. Pour combler c<strong>et</strong> éloignement,<br />
le menuisier remplace le pare-éclat<br />
initial par un autre, plus long, ou fait coulisser<br />
le guide s’il est posé sur un rail afin<br />
d’approcher l’extrémité du pare-éclat au<br />
plus près des outils de coupe supérieur <strong>et</strong><br />
inférieur. Enfin, la surface de référence des<br />
pièces à usiner est placée contre la table <strong>et</strong><br />
maintenue fermement par un presseur.<br />
Pour des pièces présentant un cintre<br />
important, des arasements cintrés, ou de<br />
grosses sections, les tenons se réalisent à la<br />
toupie. <strong>Le</strong> menuisier procède à un montage<br />
d’usinage afin de travailler en toute sécurité<br />
<strong>et</strong> adapte sur l’arbre de toupie des<br />
lames de scies circulaires ou des outils à<br />
feuillure. Dans les p<strong>et</strong>ites entreprises artisanales,<br />
il n’est pas rare de voir des toupies<br />
équipées de chariots à tenonner. Dans<br />
ce cas, le menuisier utilise des plateaux à<br />
tenonner qu’il règle de la même façon<br />
qu’une tenonneuse.<br />
L’enfourchement<br />
La partie femelle 40 de l’enfourchement<br />
est réalisée à la tenonneuse avec un pla-<br />
La menuiserie / <strong>Le</strong> <strong>façonnage</strong> <strong>et</strong> l’usinage<br />
Photo 7. Usinage d’un double enfourchement à la tenonneuse<br />
: le tenonnage. Document Compagnons du Devoir.<br />
Photo 8. Usinage d’un double enfourchement à la tenonneuse<br />
: évidement avec un plateau à enfourchement.<br />
Document Compagnons du Devoir.<br />
teau à enfourchement 41 . L’outil se déplace<br />
verticalement afin de positionner c<strong>et</strong> évidement<br />
sur le bout de la pièce <strong>et</strong> horizontalement<br />
pour définir sa profondeur. La partie<br />
mâle de l’enfourchement est réalisée comme<br />
un tenon en utilisant les plateaux ou les<br />
dérouleurs supérieur <strong>et</strong> inférieur.<br />
Pour réaliser la partie femelle d’un<br />
double enfourchement, deux plateaux à<br />
enfourchement sont superposés avec un<br />
écartement correspondant à celui entre les<br />
deux tenons. Pour la partie mâle, les outils<br />
de coupe supérieur <strong>et</strong> inférieur usinent<br />
les joues extérieures : c<strong>et</strong>te étape s’apparente<br />
à un tenon avec une forte épaisseur<br />
(photo 7). Un plateau à enfourchement<br />
réalise ensuite l’évidement au milieu de son<br />
épaisseur (photo 8).<br />
<strong>Le</strong>s assemblages à queues-d’aronde<br />
<strong>et</strong> à queues droites<br />
<strong>Le</strong>s queues peuvent être considérées<br />
comme un type particulier d’assemblage à<br />
tenon <strong>et</strong> mortaise qui demande un tracé <strong>et</strong><br />
une réalisation spécifiques. <strong>Le</strong>ur forme <strong>et</strong><br />
leur répartition sur les pièces à maintenir<br />
69<br />
40. Voir l’Encyclopédie<br />
des Métiers. La<br />
menuiserie, tome 4,<br />
« <strong>Le</strong>s assemblages »,<br />
p. 212.<br />
41. <strong>Le</strong> plateau à<br />
enfourchement est<br />
une fraise d’environ<br />
300 mm de diamètre<br />
qui usine le profil<br />
droit correspondant à<br />
la partie femelle de<br />
l’enfourchement.
049-098-Façonnage <strong>et</strong> usinage_4 16/03/12 17:53 Page70<br />
Fig. 35. Un assemblage à queues. a. joue; b. queue mâle;<br />
c. queue femelle; d. demi-queue femelle.<br />
ensemble en font un assemblage particulièrement<br />
résistant pour les ouvrages en bois<br />
massif comme les tiroirs, les caissons, les<br />
coffr<strong>et</strong>s, <strong>et</strong>c. (fig. 35).<br />
Un assemblage à queue-d’aronde se<br />
caractérise par la forme des queues : trapézoïdale<br />
sur les faces <strong>et</strong> rectangulaire en bois<br />
de bout pour les queues mâles (fig. 36 a).<br />
Ces dernières sont séparées par des évidements<br />
appelés « interqueues » qui reçoivent<br />
les queues femelles. Celles-ci se reconnaissent<br />
à leur forme rectangulaire sur les<br />
faces <strong>et</strong> trapézoïdale en bois de bout. La<br />
pièce mâle, qui porte les queues mâles,<br />
se distingue par un évidement à chaque<br />
extrémité, destiné à recevoir une demiqueue.<br />
Quant à la pièce femelle, elle comporte<br />
les queues femelles, espacées par des<br />
évidements destinés à recevoir les queues<br />
mâles de la pièce mâle <strong>et</strong> une demi-queue<br />
à chaque extrémité. Pour un assemblage à<br />
queues droites, les queues <strong>et</strong> les interqueues,<br />
de forme cubique, sont identiques<br />
(fig. 36 b). Certaines queues-d’aronde sont<br />
recouvertes, c’est-à-dire invisibles sur une<br />
face, mais apparentes sur un côté car elles<br />
n’occupent pas toute l’épaisseur de la pièce<br />
de bois (fig. 36 c). Il existe aussi des<br />
queues-d’aronde invisibles en totalité : on<br />
ne distingue, une fois l’assemblage réalisé,<br />
que deux coupes (fig. 36 d).<br />
Quel que soit le type de queue utilisé,<br />
les premières étapes de traçage sont les<br />
mêmes. <strong>Le</strong> menuisier trace à l’aide du trusquin<br />
une ligne parallèle à l’arête du bout<br />
de la pièce qui doit accueillir les queues.<br />
La distance entre la ligne <strong>et</strong> l’arête doit<br />
correspondre à l’épaisseur de la pièce à<br />
assembler plus une surcote d’environ 2 à<br />
3 mm perm<strong>et</strong>tant d’amorcer le trait de<br />
70<br />
a<br />
b<br />
c<br />
d<br />
Fig. 36. Différents assemblages à queues. a. à queuesd’aronde;<br />
b. à queues droites; c. à queues-d’aronde recouvertes;<br />
d. à queues-d’aronde invisibles.<br />
scie : c’est la ligne d’arasement des interqueues.<br />
Pour les queues-d’aronde recouvertes<br />
<strong>et</strong> celles qui sont invisibles, il faut<br />
prendre en compte le recouvrement lors de<br />
ce tracé. <strong>Le</strong>s queues-d’aronde de menuisier<br />
comme celles d’ébéniste ont une inclinaison<br />
qui correspond à la diagonale d’un rectangle<br />
de largeur 1 <strong>et</strong> de longueur 5, soit<br />
78 o . La répartition <strong>et</strong> le tracé sur la pièce
049-098-Façonnage <strong>et</strong> usinage_4 16/03/12 17:53 Page71<br />
de bois diffèrent en revanche d’un métier<br />
à l’autre 42 . Chez le menuisier, queues <strong>et</strong><br />
interqueues ont les mêmes dimensions qui<br />
dépendent à la fois de la largeur de la pièce<br />
de bois <strong>et</strong> de son épaisseur. L’ébéniste,<br />
quant à lui, calcule le nombre de queues à<br />
réaliser de la même façon que le menuisier<br />
mais attribue à la base des interqueues une<br />
longueur constante qui varie entre 2 <strong>et</strong><br />
4 mm <strong>et</strong> détermine par conséquent celle<br />
des queues.<br />
<strong>Le</strong> <strong>façonnage</strong><br />
Afin de décrire le <strong>façonnage</strong> des<br />
queues-d’aronde, on prend l’exemple de la<br />
réalisation d’un tiroir. Après avoir déterminé<br />
la répartition des queues-d’aronde<br />
mâles, le menuisier serre la pièce dans une<br />
presse de façon à ce que les joues soient<br />
verticales. Il peut effectuer la même opération<br />
sur plusieurs pièces en même temps<br />
en les serrant ensemble dans la presse.<br />
Par contre l’exécution des queues mâles<br />
<strong>et</strong> celle des queues femelles s’effectuent<br />
séparément.<br />
Avec une scie à araser, il commence<br />
par « scier au trait » 43 les joues des queues<br />
mâles de sorte que l’épaisseur du sciage<br />
soit à l’intérieur des parties à enlever<br />
(fig. 37 a). Pour évider les intervalles entre<br />
les queues mâles, il pose la pièce à plat<br />
sur la cale martyre qu’il maintient à l’aide<br />
du val<strong>et</strong>. Avec le ciseau à bois, qu’il place<br />
à 1 ou 2 mm en avant de l’arasement<br />
pour ne pas « mater » l’arête, il entaille<br />
d’abord obliquement jusqu’à la moitié de<br />
l’épaisseur (fig. 37 b). Il r<strong>et</strong>ourne alors<br />
la pièce <strong>et</strong> effectue la même opération<br />
sur l’autre face. Pour finir, il dresse le fond<br />
de l’entaille de l’arasement en tenant<br />
le ciseau bien d’aplomb. La pièce mâle<br />
achevée, il réalise la pièce femelle destinée<br />
à la recevoir. Avec une pointe à tracer ou<br />
un crayon taillé de manière adéquate, il<br />
reporte par superposition les queues déjà<br />
réalisées sur son chant (fig. 37 c). Puis,<br />
avec une équerre, à chaque intersection<br />
entre ce tracé <strong>et</strong> l’arête du chant, il tire<br />
sur le plat un segment perpendiculaire à<br />
c<strong>et</strong>te arête jusqu’à l’arasement. Il enlève la<br />
partie destinée à accueillir les queuesd’aronde<br />
de la pièce mâle en procédant de<br />
la même façon que pour les queues mâles.<br />
Pour les queues droites, les queues<br />
mâles ayant la même forme que les queues<br />
femelles, le menuisier décale les pièces<br />
mâles <strong>et</strong> femelles pour aligner les évidements<br />
<strong>et</strong> les queues. Ainsi, il a la possibilité<br />
de scier les joues des queues mâles <strong>et</strong><br />
femelles simultanément. Mais il doit évider<br />
les intervalles séparément.<br />
La menuiserie / <strong>Le</strong> <strong>façonnage</strong> <strong>et</strong> l’usinage<br />
Fig. 37. Exécution manuelle d’un assemblage à queuesd’aronde.<br />
a. sciage des queues mâles ; b. évidement des<br />
queues mâles; c. traçage des queues femelles.<br />
a<br />
b<br />
c<br />
71<br />
42. Voir la description<br />
détaillée du tracé de<br />
répartition des queuesd’aronde<br />
de menuisier<br />
dans l’Encyclopédie<br />
des Métiers. La menuiserie,<br />
tome 3, « Éléments<br />
de géométrie<br />
plane », p. 34.<br />
43. « Scier au trait »<br />
consiste à placer le<br />
bord de la scie à l’axe<br />
du trait de manière à<br />
ce que ce dernier disparaisse<br />
à moitié dans le<br />
sciage.
049-098-Façonnage <strong>et</strong> usinage_4 16/03/12 17:53 Page72<br />
a<br />
44. Un peigne est une<br />
règle métallique taillée<br />
en forme de dents<br />
parallélépipédiques<br />
espacées régulièrement.<br />
45. Un palpeur est un<br />
dispositif perm<strong>et</strong>tant<br />
de copier une forme <strong>et</strong><br />
de r<strong>et</strong>ransm<strong>et</strong>tre les<br />
informations à l’outil<br />
de coupe.<br />
Pour les queues-d’aronde recouvertes,<br />
les queues mâles de la pièce mâle sont<br />
façonnées comme celles des queues-d’aronde<br />
traditionnelles. En revanche, sur la pièce<br />
femelle, les évidements recevant les queues<br />
mâles ne traversent pas l’épaisseur de la<br />
pièce comme les queues-d’arondes classiques.<br />
Il faut donc scier obliquement les<br />
joues des parties à évider depuis la ligne<br />
trusquinée sur le bois de bout qui définit<br />
la longueur des queues mâles, jusqu’à celle<br />
tracée sur la face de la pièce femelle qui<br />
détermine l’épaisseur de la pièce mâle<br />
(fig. 38 a). On finit d’équarrir au ciseau à<br />
bois (fig. 38 b).<br />
Pour les queues-d’aronde invisibles,<br />
les pièces mâle <strong>et</strong> femelle doivent être de la<br />
même épaisseur. <strong>Le</strong>s queues ne traversant<br />
pas l’épaisseur des pièces, il faut réaliser<br />
une feuillure en bout de chaque pièce afin<br />
de laisser un carré, d’environ 6 x 6 mm,<br />
situé du côté de l’arête extérieure de<br />
l’assemblage. Ce carré doit perm<strong>et</strong>tre la<br />
réalisation ultérieure du chanfrein pour<br />
l’assemblage des deux pièces. De l’arête<br />
extérieure des pièces, un trait d’ongl<strong>et</strong> est<br />
tracé sur le chant des pièces afin d’obtenir<br />
l’arête intérieure de l’assemblage <strong>et</strong> ainsi la<br />
profondeur des queues (fig. 39 a). La<br />
répartition des queues ne change pas si ce<br />
n’est qu’à chaque extrémité, il faut prévoir<br />
une coupe d’ongl<strong>et</strong> dont la profondeur correspond<br />
à celle de la feuillure réalisée au<br />
début (fig. 39 b). <strong>Le</strong> sciage des joues<br />
s’effectue obliquement en suivant l’angle<br />
déterminé sur les chants de la pièce, <strong>et</strong><br />
72<br />
b<br />
Fig. 38. Exécution manuelle d’un assemblage à queuesd’aronde<br />
recouvertes. a. sciage des queues femelles; b. évidement<br />
des queues femelles.<br />
a<br />
b<br />
c<br />
Fig. 39. Exécution manuelle d’un assemblage à queuesd’aronde<br />
invisibles. a. détermination des parties à évider;<br />
b. sciage de la coupe d’ongl<strong>et</strong> sur le chant de la pièce ;<br />
c. chanfreinage, au guillaume <strong>et</strong> à l’aide d’une cale, du<br />
carré de la feuillure initiale.<br />
l’évidement des intervalles se réalise au<br />
ciseau à bois. <strong>Le</strong>s queues étant terminées,<br />
il ne reste plus qu’à chanfreiner à 45 o le<br />
carré de la feuillure initiale. On utilise un<br />
guillaume, guidé par une cale dont l’about<br />
est à 45 o (fig. 39 c). C<strong>et</strong>te cale perm<strong>et</strong> en<br />
outre d’éviter les éclats.<br />
L’usinage<br />
Pour usiner les assemblages à queues<br />
droites ou à queues-d’aronde découvertes,<br />
on utilise une machine spécifique : la queuteuse<br />
(photo 9). Elle se compose d’un bâti<br />
qui supporte un axe transversal sur lequel<br />
coulisse un bloc-moteur, d’un peigne 44 <strong>et</strong> de<br />
deux tables fixes, l’une verticale <strong>et</strong> l’autre<br />
horizontale, chacune équipée de deux vérins<br />
mécaniques ou pneumatiques (photo 10).<br />
Ces tables perm<strong>et</strong>tent d’usiner deux pièces<br />
de bois en même temps. <strong>Le</strong> bloc-moteur<br />
comporte un mandrin en partie haute <strong>et</strong><br />
un palpeur 45 qui peut être sous le mandrin
049-098-Façonnage <strong>et</strong> usinage_4 16/03/12 17:53 Page73<br />
Photo 9. La queuteuse. Document Compagnons du Devoir.<br />
Photo 10. La queuteuse : positionnement des pièces de<br />
bois. Document Compagnons du Devoir.<br />
dans le même axe ou sur la queue de la<br />
mèche. La fraise, droite ou trapézoïdale,<br />
se fixe sur le mandrin. Son diamètre est<br />
déterminé par le constructeur du peigne.<br />
Une poignée perm<strong>et</strong> de manier le blocmoteur<br />
pour parcourir avec le palpeur<br />
l’empreinte du peigne.<br />
<strong>Le</strong> menuisier doit positionner les<br />
extrémités de la pièce femelle dans l’axe<br />
d’une dent de peigne. <strong>Le</strong> parement de la<br />
pièce femelle est posé à plat contre la table<br />
horizontale. <strong>Le</strong> chant de la pièce qui reçoit<br />
l’assemblage doit affleurer le chant de la<br />
table verticale. Celle-ci reçoit le parement<br />
de la pièce mâle, posé également à plat <strong>et</strong><br />
contre le chant de la pièce femelle mais<br />
avec un décalage d’une queue. Ce décalage<br />
ajouté à la superposition des deux pièces<br />
perm<strong>et</strong> au menuisier de réaliser les queues<br />
La menuiserie / <strong>Le</strong> <strong>façonnage</strong> <strong>et</strong> l’usinage<br />
Fig. 40. Usinage de queues-d’aronde découvertes à la<br />
toupie munie d’un peigne : a. pièce mâle; b. pièce femelle.<br />
mâles <strong>et</strong> les queues femelles en même<br />
temps. Avant d’usiner, le menuisier règle<br />
la hauteur de la mèche pour qu’elle corresponde<br />
à l’épaisseur de la pièce posée sur la<br />
table horizontale. Il engage la mèche dans<br />
le sens opposé à sa rotation <strong>et</strong> évide ainsi<br />
les entailles.<br />
<strong>Le</strong>s queues-d’aronde découvertes<br />
peuvent aussi être réalisées avec une<br />
défonceuse portative ou une toupie munie<br />
d’un peigne (fig. 40). <strong>Le</strong> principe d’usinage<br />
<strong>et</strong> le positionnement des pièces de<br />
bois sont exactement les mêmes qu’avec la<br />
queuteuse si ce n’est que, pour la toupie,<br />
c’est le peigne avec les pièces de bois qui<br />
se déplacent alors que l’arbre reste fixe<br />
(photo 11).<br />
<strong>Le</strong> <strong>façonnage</strong> <strong>et</strong> l’usinage des entures<br />
en queue-d’aronde<br />
Parmi les différents assemblages à<br />
queue-d’aronde, l’enture à queue-d’aronde<br />
Photo 11. Usinage de queues-d’aronde avec une toupie<br />
munie d’un peigne. Document Compagnons du Devoir.<br />
73
049-098-Façonnage <strong>et</strong> usinage_4 16/03/12 17:53 Page74<br />
46. Voir l’Encyclopédie<br />
des Métiers. La<br />
menuiserie, tome 4,<br />
« <strong>Le</strong>s assemblages »,<br />
p. 210.<br />
47. Un tenon bâtard<br />
est un tenon avec un<br />
seul arasement.<br />
48. Voir infra<br />
« L ’ e n t a i l l a g e » ,<br />
p. XX.<br />
49. Voir l’Encyclopédie<br />
des Métiers. La<br />
menuiserie, tome 4,<br />
« <strong>Le</strong>s assemblages »,<br />
p. 227.<br />
50. Domino est une<br />
appellation déposée<br />
par la marque Festool.<br />
<strong>Le</strong> Domino a les caractéristiques<br />
d’un faux<br />
tenon.<br />
51. Voir l’Encyclopédie<br />
des Métiers. La<br />
menuiserie, tome 4,<br />
« <strong>Le</strong>s assemblages »,<br />
photos 28 à 31,<br />
p. 227.<br />
52. Voir l’Encyclopédie<br />
des Métiers. La<br />
menuiserie, tome 2,<br />
« La mécanisation »,<br />
p. 156.<br />
a la particularité de perm<strong>et</strong>tre d’abouter<br />
deux pièces. Elle peut être débouchante ou<br />
à mi-bois, en queue-d’aronde simple ou<br />
double. Elle doit résister à la fois à une<br />
traction <strong>et</strong> une flexion. Ce type d’assemblage<br />
sert principalement en restauration.<br />
<strong>Le</strong> menuisier doit donc parfois, lorsque<br />
les éléments ne sont pas démontables,<br />
travailler manuellement directement sur<br />
l’ouvrage.<br />
<strong>Le</strong> <strong>façonnage</strong> d’une enture en queued’aronde<br />
débouchante 46 se traite comme<br />
une queue-d’aronde traditionnelle. Celui de<br />
l’enture à mi-bois simple ou double en<br />
queue-d’aronde se réalise en deux étapes :<br />
le menuisier effectue d’abord la partie mâle<br />
qui se définit comme un tenon bâtard 47 . Il<br />
superpose ce dernier sur la pièce femelle <strong>et</strong><br />
en trace le contour : il définit ainsi l’évidement<br />
48 qui recevra la partie mâle.<br />
Pour l’usinage, le menuisier utilise<br />
principalement la scie à ruban pour délimiter<br />
sur toute l’épaisseur de la pièce de<br />
bois les contours de l’assemblage, <strong>et</strong> la<br />
défonceuse portative pour effectuer les évidements<br />
des assemblages à mi-bois. C<strong>et</strong>te<br />
dernière perm<strong>et</strong> de définir une profondeur<br />
d’entaille constante par rapport au parement.<br />
Grâce à sa maniabilité, il dirige aisément<br />
la mèche de la machine au plus près<br />
des contours de l’entaille qui sont ensuite<br />
délimités précisément au ciseau à bois.<br />
L’usinage des assemblages<br />
à pièces rapportées<br />
<strong>Le</strong> principe des assemblages à pièces<br />
rapportées consiste à m<strong>et</strong>tre en position <strong>et</strong><br />
à maintenir deux pièces à l’aide d’éléments<br />
tiers s’insérant dans l’une <strong>et</strong> l’autre 49 . Ces<br />
pièces rapportées, visibles ou invisibles,<br />
sont utilisées dans des ouvrages de menuiserie,<br />
d’agencement <strong>et</strong> de mobilier. Elles<br />
perm<strong>et</strong>tent, comme les vis de rappel, des<br />
montages temporaires propices à l’exécution<br />
d’ouvrages en série. En bois, en plastique<br />
ou en métal, elles se présentent sous<br />
diverses formes : tourillons, lamelles compressées,<br />
« Domino » 50 , fausses langu<strong>et</strong>tes,<br />
clé « Hoffmann-Schwalbe », excentriques 51 .<br />
L’exécution de ces assemblages est plus<br />
facile <strong>et</strong> plus rapide que celle de la plupart<br />
des assemblages traditionnels (tenon, mortaise,<br />
enture, <strong>et</strong>c.), notamment grâce à la<br />
simplicité d’utilisation des machines qui<br />
produisent les évidements correspondants.<br />
L’essor de l’ameublement <strong>et</strong> de l’agencement<br />
a favorisé l’utilisation de ces assemblages<br />
à pièces rapportées dans la mesure<br />
où il s’est accompagné d’une standardisa-<br />
74<br />
tion des dimensions des ouvrages <strong>et</strong> d’un<br />
processus d’industrialisation de la fabrication<br />
de ces pièces rapportées.<br />
<strong>Le</strong>s premières machines utilisées pour<br />
réaliser les emplacements de ces pièces rapportées<br />
étaient réservées uniquement aux<br />
industriels de l’ameublement, mais avec le<br />
développement de l’agencement, elles sont<br />
apparues à échelle réduite dans les p<strong>et</strong>ites<br />
<strong>et</strong> moyennes entreprises.<br />
<strong>Le</strong> tourillonnage<br />
<strong>Le</strong> tourillon est un cylindre de bois<br />
chanfreiné aux extrémités pour faciliter<br />
son engagement dans le perçage. Il est lisse<br />
ou cannelé, parfois comprimé <strong>et</strong> existe<br />
dans une large gamme standardisée de<br />
diamètres <strong>et</strong> de longueurs. <strong>Le</strong> tourillon<br />
lisse sert essentiellement au positionnement<br />
de l’assemblage. <strong>Le</strong>s cannelures facilitent<br />
la compression dans le trou <strong>et</strong> aident à<br />
répartir la colle. <strong>Le</strong> tourillon comprimé se<br />
dilate dans le trou sous l’eff<strong>et</strong> de l’humidité<br />
de la colle. L’assemblage par tourillon<br />
présente l’avantage de maintenir les pièces<br />
sur deux axes.<br />
<strong>Le</strong> menuisier choisit tout d’abord des<br />
tourillons dont le diamètre est le mieux<br />
adapté à la section de la pièce de bois.<br />
Puis, sur l’une des deux pièces à assembler,<br />
il trace l’axe sur lequel seront alignés<br />
les tourillons. Il faut un espace minimal de<br />
3 à 5 mm entre le tourillon <strong>et</strong> les arêtes du<br />
chant afin de ne pas fragiliser l’assemblage.<br />
L’écartement entre deux tourillons<br />
dépend de la quantité choisie pour la<br />
bonne tenue de l’assemblage qu’il faut<br />
répartir régulièrement. <strong>Le</strong> diamètre du perçage<br />
à effectuer pour insérer le tourillon<br />
est indiqué par le fabricant pour chaque<br />
type de tourillon. S’il est cannelé, son diamètre<br />
réel peut être légèrement supérieur à<br />
celui du perçage ; s’il est lisse, il se peut<br />
qu’il soit légèrement inférieur.<br />
Pour usiner ces perçages, le menuisier<br />
peut utiliser la perceuse multibroches 52 . Il<br />
commence dans un premier temps par<br />
déterminer la profondeur de perçage, puis<br />
il déplace le guide parallèlement aux axes<br />
des mèches <strong>et</strong> positionne le panneau en<br />
réglant les butées du guide. <strong>Le</strong> menuisier<br />
actionne d’une pédale ou d’un bouton des<br />
vérins pneumatiques qui pressent le panneau<br />
contre la table de travail, puis la tête<br />
de perçage effectue les perçages.<br />
<strong>Le</strong> menuisier peut également utiliser la<br />
tourillonneuse électroportative (photo 12).<br />
Elle est munie d’un bloc-moteur cylindrique<br />
qui actionne deux mèches hélicoïdales<br />
variant de 5 à 12 mm de diamètre<br />
pour un porte-outil de 8 mm de diamètre.
049-098-Façonnage <strong>et</strong> usinage_4 16/03/12 17:53 Page75<br />
Photo 12. Tourillonnage. Document Mafell AG.<br />
La table est reliée au bloc-moteur par<br />
deux coulisses latérales qui ont une butée<br />
réglable dont la profondeur maximale ne<br />
dépasse pas 34 mm. La table possède un<br />
guide réglable en hauteur <strong>et</strong> inclinable qui<br />
perm<strong>et</strong> de positionner les mèches en fonction<br />
de l’usinage souhaité. Pour usiner, le<br />
menuisier serre la pièce de bois sur l’établi,<br />
repère les axes des tourillons <strong>et</strong> les fait<br />
coïncider avec ceux inscrits sur la machine.<br />
Puis, il prend le bloc-moteur dans une<br />
main <strong>et</strong> place la deuxième sur le guide ou<br />
sur la table suivant le positionnement de<br />
la machine. Il exerce une pression sur le<br />
bloc-moteur en direction de la pièce de<br />
bois <strong>et</strong> usine ainsi les évidements recevant<br />
les tourillons.<br />
Pour usiner un seul trou à la fois, le<br />
menuisier utilise une perceuse à colonne ou<br />
une simple perceuse portative. La profondeur<br />
doit correspondre à la moitié de la<br />
longueur du tourillon plus 1 mm. Pour la<br />
perceuse à colonne, il positionne une butée<br />
de profondeur sur la machine tandis que<br />
pour la perceuse portative, la butée est<br />
située sur la mèche. Avant de percer, il<br />
repère le centre des perçages sur la pièce<br />
de bois. Ensuite, il insère des centreurs 53<br />
dans les trous qui perm<strong>et</strong>tent de reproduire<br />
les points de centre des perçages de<br />
la seconde pièce.<br />
L’assemblage à lamelles<br />
La lamelle compressée est une plaqu<strong>et</strong>te<br />
de bois mi-dur, en hêtre par<br />
exemple. <strong>Le</strong> découpage de la forme par un<br />
emporte-pièce génère une compression qui<br />
imprime un relief gaufré sur ses deux faces<br />
perm<strong>et</strong>tant d’améliorer la répartition de la<br />
colle. <strong>Le</strong>s deux arcs de cercle qui en définissent<br />
le contour correspondent à une<br />
entaille effectuée par une fraise de 100 mm<br />
de diamètre <strong>et</strong> de 4 mm d’épaisseur. Ce<br />
procédé perm<strong>et</strong> une multitude d’applica-<br />
La menuiserie / <strong>Le</strong> <strong>façonnage</strong> <strong>et</strong> l’usinage<br />
tions, comme le pré-positionnement avant<br />
collage <strong>et</strong> divers assemblages tant en bois<br />
massif qu’en panneaux dérivés. Il existe<br />
des lamelles démontables : elles se composent<br />
de deux éléments symétriques autoserrants<br />
qui s’imbriquent facilement l’un<br />
dans l’autre. Elles sont dans ce cas en aluminium<br />
ou en matière synthétique résistante.<br />
Elles sont généralement utilisées<br />
pour assembler de p<strong>et</strong>its éléments qui<br />
doivent rester amovibles sans ferrures ni<br />
visseries apparentes, comme les trappes de<br />
visite ou des caches. C<strong>et</strong> assemblage ne<br />
perm<strong>et</strong> un blocage que sur un seul axe de<br />
la pièce mais l’usinage est plus aisé que<br />
pour un assemblage à tourillon.<br />
L’usinage de l’entaille en demi-lune<br />
destinée à recevoir la lamelle se fait à la<br />
fraiseuse à lamelles, une machine électroportative<br />
plus connue sous le nom de<br />
« Lamello » 54 . C<strong>et</strong>te entaille ne peut en eff<strong>et</strong><br />
se faire que mécaniquement. Elle laisse un<br />
jeu de 1 mm pour perm<strong>et</strong>tre une répartition<br />
correcte de la colle sans qu’elle déborde<br />
au moment de la jonction. <strong>Le</strong>s extrémités<br />
sont adoucies par un méplat ou un arc-decercle<br />
qui évite de fragiliser la lamelle.<br />
Tout d’abord, le menuisier trace un<br />
repère d’axe sur les pièces à assembler. Il<br />
choisit la profondeur de plongée en fonction<br />
de la lamelle choisie. Puis, il pose le<br />
guide de référence sur le panneau, en alignant<br />
l’axe de la fraiseuse avec le repère<br />
tracé. Il exerce une pression manuelle sur<br />
le bloc-moteur de la machine afin d’effectuer<br />
l’entaille. Il est possible d’usiner selon<br />
différents angles, en utilisant le guide<br />
inclinable de la machine, afin de réaliser<br />
des assemblages sur chant, à plat joint<br />
d’équerre ou à coupes diverses.<br />
L’assemblage « Domino »<br />
<strong>Le</strong> « Domino », qui doit son nom à sa<br />
forme rectangulaire, est un faux tenon aux<br />
chants arrondis, disponible en cinq tailles 55 ,<br />
chacune appropriée à une application <strong>et</strong><br />
à une épaisseur de matériau différentes.<br />
Il combine les caractéristiques d’exécution<br />
du tourillon <strong>et</strong> de la lamelle.<br />
C’est avec une machine portative, la<br />
fraiseuse « Domino », que le menuisier<br />
exécute les trous oblongs destinés à<br />
accueillir ces faux tenons (photo 13). Sa<br />
particularité réside dans la simultanéité<br />
des mouvements rotatifs <strong>et</strong> pendulaires. <strong>Le</strong><br />
travail s’effectue en toute sécurité grâce à<br />
l’absence d’à-coups de la fraiseuse. <strong>Le</strong><br />
réglage rapide de la largeur de fraisage<br />
pendant le travail perm<strong>et</strong> de réaliser des<br />
trous avec ou sans jeu. Une butée perm<strong>et</strong><br />
de régler la profondeur d’alésage. <strong>Le</strong> guide<br />
75<br />
53. <strong>Le</strong>s centreurs sont<br />
des pièces métalliques,<br />
de même diamètre<br />
qu’un tourillon, avec<br />
une pointe en bout<br />
pour marquer l’axe du<br />
tourillon sur la pièce<br />
opposée.<br />
54. Voir l’Encyclopédie<br />
des Métiers. La<br />
menuiserie, tome 2,<br />
« <strong>Le</strong>s outils », p. 101.<br />
55. <strong>Le</strong>s dominos disponibles<br />
: 5 x 30 mm,<br />
6 x 40 mm, 8 x 40 mm,<br />
8 x 50 mm, 10 x 50 mm.
049-098-Façonnage <strong>et</strong> usinage_4 16/03/12 17:53 Page76<br />
56. Voir l’Encyclopédie<br />
des Métiers. La<br />
menuiserie, tome 4,<br />
« <strong>Le</strong>s assemblages »<br />
p. 229.<br />
57. <strong>Le</strong>s doubles queuesd’aronde<br />
disponibles :<br />
W-1, 7 x 5,5 mm ;<br />
W-2, 10 x 8 mm ;<br />
W-3, 13 x 9,5 mm ;<br />
W-4, 24 x 16 mm.<br />
58. Voir l’Encyclopédie<br />
des Métiers. La<br />
menuiserie, tome 4,<br />
« <strong>Le</strong>s assemblages »,<br />
p. 229.<br />
Photo 13. Fraisage pour insérer les Dominos. Document<br />
Festool.<br />
inclinable perm<strong>et</strong> d’usiner sur chant<br />
d’équerre ou en biais. C<strong>et</strong>te fraiseuse<br />
« Domino » rend possible l’usinage d’une<br />
mortaise perpendiculaire à la longueur<br />
d’une pièce de bois. Elle s’utilise de la<br />
même façon qu’une fraiseuse à lamelle <strong>et</strong><br />
le pointage est identique.<br />
L’assemblage à clé en double<br />
queue-d’aronde<br />
<strong>Le</strong> « système Hoffmann », du nom de<br />
la société allemande Hoffmann-Schwalbe<br />
qui l’a brev<strong>et</strong>é, ou « système hirondelle »,<br />
est une clé en PVC cannelée en forme de<br />
double queue-d’aronde 56 qui perm<strong>et</strong> de lier<br />
efficacement deux pièces entre elles. <strong>Le</strong>s<br />
cannelures facilitent sa compression lors de<br />
son insertion dans l’évidement usiné pour<br />
la recevoir. Disponibles en quatre largeurs<br />
<strong>et</strong> en différentes longueurs standardisées 57 ,<br />
ces clés ont un large champ d’applications :<br />
assemblage d’une corniche, d’un montant<br />
<strong>et</strong> d’une traverse pour un cadre, de deux<br />
mains courantes entre elles, <strong>et</strong>c. <strong>Le</strong>s clés<br />
peuvent être dissimulées par des bouchons<br />
de même forme servant d’éléments décoratifs,<br />
en bois massif d’essences diverses<br />
comme le merisier, le chêne, l’acajou,<br />
l’érable, <strong>et</strong> en aluminium. <strong>Le</strong>s bouchons<br />
sont disponibles sous forme linéaire afin<br />
d’être découpés à la longueur voulue par le<br />
menuisier.<br />
L’entaille destinée à recevoir une clé<br />
est une rainure trapézoïdale que le menuisier<br />
réalise avec une fraiseuse à rainurer<br />
munie d’une mèche en queue-d’aronde. <strong>Le</strong>s<br />
différents modèles de c<strong>et</strong>te fraiseuse sont<br />
équipés de un à quatre bloc-moteurs, <strong>et</strong><br />
conviennent ainsi aussi bien à la p<strong>et</strong>ite<br />
entreprise qu’à l’entreprise industrielle. <strong>Le</strong><br />
bâti, la table, les réglages <strong>et</strong> le serrage de<br />
la pièce sont les mêmes quel que soit le<br />
modèle. <strong>Le</strong> bâti, en tôles d’acier soudées,<br />
est surmonté d’une table avec un guide<br />
76<br />
<strong>et</strong> des éléments de serrage perm<strong>et</strong>tant de<br />
fixer des vérins manuels ou pneumatiques.<br />
<strong>Le</strong> bloc-moteur est muni d’un mandrin<br />
pour recevoir la mèche à queue-d’aronde.<br />
Il se positionne derrière un guide fixe <strong>et</strong><br />
se déplace simplement en hauteur. Pour<br />
usiner, le menuisier fixe la mèche du diamètre<br />
souhaité dans le mandrin, règle<br />
l’inclinaison des guides suivant l’angle de<br />
la coupe de la pièce à usiner puis la hauteur<br />
en fonction de son épaisseur.<br />
Lors de l’assemblage, la clé est insérée<br />
dans la rainure à l’aide d’un marteau.<br />
L’emploi de doubles queues-d’aronde simplifie<br />
<strong>et</strong> accélère le serrage, puisque c<strong>et</strong><br />
assemblage est autoserrant. Ces clés en<br />
plastique présentent en outre l’avantage de<br />
ne subir aucune variation dimensionnelle<br />
<strong>et</strong> de ne provoquer aucun dégât au contact<br />
d’un outil de coupe.<br />
<strong>Le</strong>s assemblages à pièces rapportées<br />
métalliques<br />
<strong>Le</strong> menuisier est amené à utiliser<br />
diverses ferrures 58 d’assemblage à pièces<br />
rapportées : les chapelles, les excentriques<br />
encastrables ou diverses pièces posées en<br />
applique qui ne nécessitent aucun usinage<br />
particulier.<br />
<strong>Le</strong> terme « chapelle » désigne d’abord<br />
la cavité ménagée dans une pièce à boulonner<br />
perpendiculairement à une autre,<br />
pour pouvoir placer le boulon ou visser son<br />
écrou. Il désigne par extension une tige<br />
fil<strong>et</strong>ée encastrée munie d’un ou plusieurs<br />
écrous aux extrémités servant à lier deux<br />
éléments ensemble. Il en existe divers<br />
modèles. Tous nécessitent d’une part un<br />
perçage dans les éléments à assembler pour<br />
y insérer la tige fil<strong>et</strong>ée <strong>et</strong> d’autre part un<br />
évidement qui doit perm<strong>et</strong>tre de visser<br />
l’écrou sur la tige fil<strong>et</strong>ée afin de serrer<br />
l’assemblage.<br />
À l’origine en métal, aujourd’hui parfois<br />
en plastique, l’excentrique a pour<br />
principe d’accrocher la tête bombée d’un<br />
goujon en acier afin d’assembler des panneaux<br />
entre eux. Pour réaliser l’entaille<br />
dans laquelle l’excentrique doit s’insérer, le<br />
menuisier utilise la perceuse multibroches<br />
<strong>et</strong> adapte sur les mandrins des mèches correspondant<br />
aux quincailleries désirées. Il<br />
trace leurs axes sur le panneau, place sur le<br />
guide une butée pour chaque quincaillerie<br />
par rapport au chant du panneau <strong>et</strong> l’axe<br />
de la mèche. En repérant les axes des quincailleries<br />
<strong>et</strong> en sachant que les panneaux<br />
assemblés ont une cotation commune favorable<br />
à l’assemblage (la profondeur du<br />
meuble), le réglage des butées pour le positionnement<br />
de l’excentrique sur le premier
049-098-Façonnage <strong>et</strong> usinage_4 16/03/12 17:53 Page77<br />
panneau est le même que l’emplacement<br />
du goujon sur le second panneau.<br />
<strong>Le</strong>s coupes rectilignes<br />
En menuiserie, une coupe est une section<br />
qui perm<strong>et</strong> la liaison de deux pièces<br />
de bois. En fonction du joint qu’elle produit,<br />
on dit qu’elle est rectiligne ou curviligne.<br />
Une coupe rectiligne peut être<br />
d’équerre, d’ongl<strong>et</strong> ou biaise. La coupe<br />
d’équerre est une section perpendiculaire<br />
aux arêtes de la pièce de bois. Elle est<br />
généralement utilisée pour délimiter la<br />
longueur d’un ouvrage. La coupe d’ongl<strong>et</strong><br />
est une section à 45 o qui perm<strong>et</strong> la liaison<br />
de deux pièces de bois formant un angle à<br />
90 o . La coupe biaise, appelée aussi « fausse<br />
coupe », est une section quelconque qui<br />
perm<strong>et</strong> la liaison de deux pièces formant<br />
un angle quelconque. Chacune de ces<br />
coupes peut être « plein chant » — il<br />
s’agit alors d’une section totale de la pièce<br />
de bois — ou partielle. Tous ces types de<br />
coupes sont représentatifs de la diversité<br />
des conceptions perm<strong>et</strong>tant de résoudre les<br />
problèmes de liaison.<br />
La coupe plein chant<br />
<strong>Le</strong> <strong>façonnage</strong><br />
La coupe plein chant est une section<br />
totale d’une pièce de bois. Elle peut être<br />
d’équerre, d’ongl<strong>et</strong> ou biaise. La réalisation<br />
d’une coupe plein chant s’exécute la pièce<br />
posée à plat sur une cale martyre serrée<br />
sur l’établi. <strong>Le</strong> menuisier place l’ongle de<br />
son pouce près du trait, à l’angle entre le<br />
parement <strong>et</strong> le chant qui lui est opposé.<br />
En utilisant l’extrémité de la scie à denture<br />
fine, il amorce son sciage sur un angle<br />
puis descend progressivement sur le trait<br />
du parement <strong>et</strong> celui du chant.<br />
Pour affiner un sciage, le menuisier a<br />
recours à une boîte à recaler 59 , bloquée dans<br />
la presse ou serrée sur l’établi (photo 14).<br />
Chaque pièce est introduite dans la boîte<br />
<strong>et</strong> positionnée suivant son tracé, puis bloquée<br />
à l’intérieur de la boîte par une presse<br />
actionnée par une vis. Dès lors, le menuisier<br />
se saisit d’une demi-varlope à recaler 60 :<br />
la semelle de la varlope prend appui sur les<br />
faces de la boîte <strong>et</strong> un léger fer suffit à rectifier<br />
<strong>et</strong> dresser la coupe.<br />
L’usinage<br />
Pour l’usinage d’une coupe plein<br />
chant, le menuisier peut utiliser la scie à<br />
La menuiserie / <strong>Le</strong> <strong>façonnage</strong> <strong>et</strong> l’usinage<br />
Photo 14. Rectification d’une coupe avec une boîte à<br />
recaler. Document Compagnons du Devoir.<br />
format ou la scie radiale. Avec la scie à<br />
format, pour une coupe d’équerre, il positionne<br />
la pièce de bois sur le chariot coulissant<br />
contre le guide ; pour une coupe<br />
d’ongl<strong>et</strong> ou biaise, il utilise une règle<br />
d’ongl<strong>et</strong> qui indique des angles de 0 à 90 o .<br />
Avec la scie radiale, qui est montée sur un<br />
bras rotatif fixé à une colonne, on peut<br />
exécuter une coupe quel que soit son angle.<br />
<strong>Le</strong> menuisier pose la pièce sur la table fixe,<br />
contre le guide, choisit l’angle souhaité <strong>et</strong><br />
actionne la scie.<br />
La coupe partielle<br />
Pour assembler deux pièces moulurées,<br />
une coupe partielle s’impose. La coupe,<br />
partielle puisqu’elle ne sectionne pas<br />
entièrement le chant, peut être d’ongl<strong>et</strong>,<br />
biaise ou encore, sur les ouvrages de style<br />
gothique, d’équerre. C<strong>et</strong>te dernière s’exécute,<br />
que ce soit à la main ou à la machine,<br />
de la même façon que n’importe quelle<br />
coupe plein chant, si ce n’est que le menuisier<br />
arrête son sciage au repère délimitant<br />
la profondeur de la coupe.<br />
Pour les coupes d’ongl<strong>et</strong> <strong>et</strong> biaises,<br />
deux cas de figures sont possibles : les<br />
chants des pièces qui s’assemblent sont<br />
moulurés sur une seule arête ou sur les<br />
deux.<br />
<strong>Le</strong>s coupes d’ongl<strong>et</strong> <strong>et</strong> biaise partielles<br />
à une moulure<br />
<strong>Le</strong> <strong>façonnage</strong><br />
Une coupe partielle, biaise ou d’ongl<strong>et</strong>,<br />
s’impose pour raccorder deux pièces qui<br />
comportent une moulure sur une arête<br />
d’un chant (fig. 41). Elle se réalise le plus<br />
souvent à l’aide d’une boîte à coupes 61 .<br />
Celle-ci présente une pente à 45 o à chaque<br />
extrémité <strong>et</strong> un évidement destiné à recevoir<br />
l’épaisseur de la pièce de bois. Elle<br />
77<br />
59. La boîte à recaler<br />
est un guide en bois qui<br />
sert à maintenir une<br />
pièce à l’aide d’une<br />
presse afin de pouvoir<br />
dresser la coupe.<br />
60. Une demi-varlope<br />
dite « à recaler » est<br />
une demi-varlope qui<br />
porte un fer à angle<br />
d’attaque de 60 à 70 o .<br />
Voir l’Encyclopédie<br />
des Métiers. La menuiserie,<br />
tome 2, « <strong>Le</strong>s<br />
outils », p. 66.<br />
61. La boîte à coupes<br />
est parfois appelée<br />
« boîte à cheval » ou<br />
encore « sabot ».
049-098-Façonnage <strong>et</strong> usinage_4 16/03/12 17:53 Page78<br />
62. Voir l’Encyclopédie<br />
des métiers. La<br />
menuiserie, tome 2,<br />
« <strong>Le</strong>s outils », p. 49.<br />
63. Voir l’Encyclopédie<br />
des métiers. La<br />
menuiserie, tome 2,<br />
« La mécanisation »,<br />
p. 137.<br />
64. Voir l’Encyclopédie<br />
des métiers. La<br />
menuiserie, tome 2,<br />
« La mécanisation »,<br />
p. 141.<br />
offre l’avantage de bien guider le corps<br />
de la scie <strong>et</strong> de rendre inutile le tracé de<br />
l’angle de la coupe. Comme pour toute<br />
coupe réalisée manuellement, la pièce de<br />
bois est placée à chant ou à plat sur une<br />
cale martyre serrée sur l’établi. <strong>Le</strong> menui-<br />
78<br />
a<br />
b<br />
c<br />
d<br />
e<br />
Fig. 41. Coupes partielles pour un raccord de moulure.<br />
a. coupe pour un ravancement de moulure sur un tenon;<br />
b. coupe pour un ravancement de moulure <strong>et</strong> de feuillure de<br />
même profondeur sur un tenon; c. coupe pour un ravancement<br />
de moulure avec une rainure sur un tenon; d. coupe<br />
pour un ravancement de moulure avec une rainure sur une<br />
mortaise; e. coupe pour un ravancement de moulure avec<br />
une feuillure sur une mortaise.<br />
sier positionne la boîte à coupes sur le<br />
repère du chant de la pièce de bois qui<br />
désigne la coupe. Il place le corps de la<br />
scie à dos 62 sur l’extrémité pentue de la<br />
boîte à coupes, puis incline sa lame pour<br />
ne scier que le profil de la moulure. <strong>Le</strong><br />
sciage délimite ainsi la coupe avant de procéder<br />
au profilage de la moulure.<br />
La réalisation d’une coupe biaise partielle<br />
s’exécute la pièce posée à plat si la<br />
pièce reçoit un tenon (fig. 42 a) ou à<br />
chant si elle reçoit une mortaise (fig. 42 b).<br />
C’est le type d’assemblage qui unit<br />
les deux pièces moulurées qui détermine<br />
le positionnement idéal, à chant ou à<br />
plat, pour réaliser la coupe, qu’elle soit<br />
d’ongl<strong>et</strong> ou biaise. Il est ainsi préférable de<br />
poser sur chant, au bord de l’établi, une<br />
pièce avec une mortaise. On dispose ainsi<br />
d’un plus grand dégagement pour la scie.<br />
L’inclinaison du sciage dépend de la forme<br />
<strong>et</strong> des dimensions de la moulure. Plus elle<br />
est profonde, plus l’inclinaison du sciage<br />
est forte. À l’inverse, les pièces recevant un<br />
tenon sont toujours posées à plat, puisque<br />
le sciage de la coupe, biaise ou d’ongl<strong>et</strong>,<br />
doit se faire d’aplomb. Il place l’ongle de<br />
son pouce près du trait qui désigne la<br />
coupe <strong>et</strong> sur l’arête de la pièce. En utilisant<br />
l’extrémité de la scie à denture fine, il<br />
amorce son sciage sur c<strong>et</strong>te arête puis descend<br />
progressivement sur le trait jusqu’à la<br />
délimitation du profil mouluré.<br />
L’usinage<br />
Pour l’usinage d’une coupe partielle,<br />
le menuisier utilise, suivant l’emplacement<br />
de la coupe, la scie à format ou la scie<br />
radiale 63 . C<strong>et</strong>te dernière a la particularité<br />
d’usiner par-dessus les pièces de bois<br />
contrairement à la scie à format qui usine<br />
par-dessous.<br />
Pour une coupe sur l’arasement d’un<br />
tenon, le menuisier fait coïncider la hauteur<br />
de l’arasement où se trouve la coupe<br />
avec celle de la lame de scie. La pièce est<br />
posée à plat. Avec la scie à format, il<br />
incline la règle d’ongl<strong>et</strong> 64 à l’angle désiré<br />
par rapport à la lame (photo 15). L’usinage<br />
s’effectue par-dessous : la coupe est<br />
donc contre la table. Avec la scie radiale, il<br />
pivote la lame à l’angle souhaité par rapport<br />
au guide (photo 16). L’usinage se<br />
réalise par-dessus : la coupe est donc apparente.<br />
Ainsi, avec ces deux machines, la<br />
hauteur de l’arasement correspond à la<br />
profondeur de coupe. La lame traverse<br />
donc la pièce depuis le chant jusqu’à l’arasement<br />
du tenon.<br />
Pour une coupe sur une mortaise, le<br />
menuisier fait coïncider la hauteur de la<br />
joue opposée à la coupe de la mortaise
049-098-Façonnage <strong>et</strong> usinage_4 16/03/12 17:53 Page79<br />
a b<br />
avec celle de la lame de scie. La pièce est<br />
posée à plat ou à chant. <strong>Le</strong> menuisier règle<br />
les deux scies de la même façon que pour<br />
une coupe près d’un tenon mais le sciage<br />
est arrêté en fonction de la largeur <strong>et</strong> de la<br />
profondeur de la moulure.<br />
<strong>Le</strong>s coupes d’ongl<strong>et</strong> <strong>et</strong> biaise partielles<br />
à deux moulures<br />
<strong>Le</strong> <strong>façonnage</strong><br />
Une coupe partielle d’ongl<strong>et</strong> à deux<br />
moulures est nécessaire pour une pièce<br />
moulurée sur l’arête du parement <strong>et</strong> sur<br />
celle du contreparement. La pièce est posée<br />
à chant pour utiliser deux boîtes à coupes :<br />
l’ensemble englobe les deux faces <strong>et</strong> un<br />
chant de la pièce (fig. 43 a <strong>et</strong> b). <strong>Le</strong> sciage<br />
des deux coupes s’effectue simultanément<br />
à travers l’épaisseur de la pièce. La lame<br />
La menuiserie / <strong>Le</strong> <strong>façonnage</strong> <strong>et</strong> l’usinage<br />
Fig. 42. Exécution manuelle d’une coupe d’ongl<strong>et</strong> à une moulure à l’aide d’une boîte à coupes. a. sur une pièce tenonnée;<br />
b. sur une pièce mortaisée.<br />
Photo 15. Usinage d’une coupe d’ongl<strong>et</strong> à la scie à format.<br />
Document Compagnons du Devoir.<br />
Photo 16. Usinage d’une coupe d’ongl<strong>et</strong> à la scie radiale<br />
pivotée. Document Compagnons du Devoir.<br />
est guidée par les abouts pentus de la boîte<br />
à coupes.<br />
La réalisation de deux coupes biaises<br />
partielles n’est possible que lorsque la pièce<br />
est posée à chant sur une cale martyre<br />
serrée sur l’établi. <strong>Le</strong> menuisier n’utilise<br />
aucune boîte ni aucun guide particulier.<br />
Il commence par délimiter la coupe sur<br />
chaque profil en utilisant la même méthode<br />
de sciage que pour une coupe simple. Puis,<br />
un second sciage à travers l’épaisseur de la<br />
pièce perm<strong>et</strong> de relier les traits de scie déjà<br />
réalisés.<br />
L’usinage<br />
Pour l’usinage des coupes d’ongl<strong>et</strong> <strong>et</strong><br />
biaise partielles, le menuisier utilise une<br />
scie à format ou une scie radiale dont la<br />
lame est inclinable (photo 17) <strong>et</strong> pose la<br />
pièce sur chant sur le chariot contre le<br />
79
049-098-Façonnage <strong>et</strong> usinage_4 16/03/12 17:53 Page80<br />
a<br />
b<br />
65. Il y a du raide<br />
dans un assemblage<br />
lorsqu’il force un peu<br />
en longueur.<br />
Fig. 43. Façonnage d’une coupe d’ongl<strong>et</strong> à deux moulures<br />
à l’aide d’une boîte à coupes. a. sur une pièce tenonnée;<br />
b. sur une pièce mortaisée.<br />
guide d’équerre. Il incline à l’angle souhaité<br />
la lame de la scie <strong>et</strong> règle sa hauteur<br />
en fonction de celle du profil mouluré. La<br />
lame traverse l’épaisseur de la pièce moulurée<br />
pour effectuer les deux moulures<br />
simultanément.<br />
On peut également utiliser une toupie<br />
munie d’un outil de coupe soit inclinable<br />
soit spécifique à ce type d’usinage <strong>et</strong><br />
incliné alors à 45 o . L’outil de coupe est<br />
fixé en bout de l’arbre de toupie. La pièce<br />
à usiner avance grâce au chariot qui équipe<br />
la toupie.<br />
80<br />
Photo 17. Usinage d’une coupe d’ongl<strong>et</strong> à la scie radiale<br />
inclinée. Document Compagnons du Devoir.<br />
<strong>Le</strong>s croisillons<br />
<strong>Le</strong>s croisillons désignent le raccordement<br />
en croix de quatre p<strong>et</strong>its-bois d’une<br />
fenêtre. Ce raccordement est généralement<br />
à coupe d’ongl<strong>et</strong> <strong>et</strong> quelquefois à coupe<br />
biaise. Dans les deux cas, le mode d’exécution<br />
est similaire. Ces coupes perm<strong>et</strong>tent<br />
l’assemblage en enfourchement ou à mibois<br />
de p<strong>et</strong>its-bois moulurés (fig. 44 a).<br />
<strong>Le</strong> <strong>façonnage</strong> des croisillons<br />
La tâche consiste à exécuter une<br />
double entaille en ongl<strong>et</strong> délimitée par<br />
deux sciages sur le p<strong>et</strong>it bois horizontal <strong>et</strong><br />
deux coupes d’arasement à chacune des<br />
extrémités des p<strong>et</strong>its-bois verticaux.<br />
Ces opérations se réalisent les pièces<br />
serrées à plat sur l’établi. <strong>Le</strong> menuisier<br />
procède d’abord à la délimitation par deux<br />
sciages de la double entaille disposée en<br />
croix (fig. 44 b). Avec une scie à denture<br />
fine <strong>et</strong> à voie réduite, il place le corps de<br />
la lame de scie à l’intérieur de la partie à<br />
évider, puis exécute deux sciages disposés<br />
en croix <strong>et</strong> s’arrête à la profondeur voulue.<br />
Il termine par un évidement au ciseau à<br />
bois. <strong>Le</strong> résultat final, après sciage des<br />
pointes du croisillon, n’est pas à angle<br />
droit. En eff<strong>et</strong>, comme le trait de scie ne<br />
doit pas chevaucher les traits du traçage,<br />
le menuisier est obligé de faire pivoter sa<br />
scie par l’axe du croisillon dans la partie<br />
à évider. <strong>Le</strong>s coupes des p<strong>et</strong>its-bois verticaux,<br />
destinées à être assemblées à celles<br />
des traverses, sont traitées comme des<br />
coupes plein chant en prenant en compte<br />
c<strong>et</strong>te contrainte (fig. 44 c). Il faut dans ce<br />
cas accepter en plus un léger raide 65 .<br />
L’usinage de croisillons<br />
Pour un usinage, deux machines sont<br />
possibles : la mortaiseuse à bédane triple<br />
pour coupe d’ongl<strong>et</strong> <strong>et</strong> la guillotine.
049-098-Façonnage <strong>et</strong> usinage_4 16/03/12 17:53 Page81<br />
a<br />
b<br />
c<br />
Fig. 44. <strong>Le</strong> principe du traçage <strong>et</strong> d’exécution d’un croisillon<br />
: en rouge le traçage théorique; entre les traits gris, le<br />
sillon de la lame de scie. a. vue en perspective d’un assemblage<br />
de croisillons ; b. tracé pour une traverse ; c. tracé<br />
pour un montant.<br />
<strong>Le</strong> principe de fonctionnement de la<br />
mortaiseuse à bédane triple pour coupe<br />
d’ongl<strong>et</strong> est le même qu’une mortaiseuse à<br />
bédane triple classique. Mais les couteaux<br />
latéraux <strong>et</strong> le bédane central y sont beaucoup<br />
plus larges. La table verticale peut<br />
être inclinable au même titre que le blocmoteur.<br />
C<strong>et</strong>te mortaiseuse peut réaliser des<br />
entailles successivement sans pour autant<br />
r<strong>et</strong>ourner la pièce de bois.<br />
La guillotine est une machine perm<strong>et</strong>tant<br />
la réalisation d’un ongl<strong>et</strong> double à<br />
45 o <strong>et</strong> d’un angle droit (photo 18). C<strong>et</strong>te<br />
machine est composée d’un bâti surmonté<br />
d’une table fixe, d’un guide gradué, pivotant<br />
<strong>et</strong> réglable en profondeur <strong>et</strong> d’un<br />
bloc-moteur. <strong>Le</strong> bloc-moteur est monté sur<br />
vérins électro-hydrauliques ou pneumatiques,<br />
ou actionné manuellement par un<br />
levier ou une pédale. L’outil de coupe est<br />
composé de deux couteaux dont l’angle<br />
d’affûtage est très aigu afin de faciliter leur<br />
La menuiserie / <strong>Le</strong> <strong>façonnage</strong> <strong>et</strong> l’usinage<br />
Photo 18. Usinage d’une coupe d’ongl<strong>et</strong> à la guillotine.<br />
Document Compagnons du Devoir.<br />
pénétration dans la pièce de bois. Chaque<br />
couteau est disposé obliquement à 45 o par<br />
rapport à la table : les deux forment ainsi<br />
un angle à 90 o . Avant d’actionner l’outil<br />
de coupe, le menuisier règle la profondeur<br />
de coupe <strong>et</strong> positionne la butée sur le<br />
guide.<br />
<strong>Le</strong>s coupes curvilignes<br />
Une coupe curviligne, appelée plus<br />
couramment « coupe cintrée », est une section<br />
transversale qui sert au raccord entre<br />
un profil droit <strong>et</strong> un autre cintré ou entre<br />
deux profils de rayons différents. Elle est<br />
utilisée pour la jonction de deux profils<br />
de moulure à grands cadres, par exemple<br />
d’encadrement de miroir ou de cheminée.<br />
La jonction de deux éléments cintrés<br />
ou mixtilignes dépourvus de moulure peut<br />
s’effectuer à l’aide d’une simple fausse<br />
coupe. Par contre, si les deux éléments à<br />
raccorder comportent un profil de moulure<br />
composé de plusieurs corps, une coupe<br />
cintrée s’impose. Un tracé géométrique 66<br />
perm<strong>et</strong> de trouver le point de centre du<br />
cintre de la coupe.<br />
<strong>Le</strong> <strong>façonnage</strong><br />
Pour une coupe cintrée plein chant, la<br />
pièce est posée à chant ou à plat <strong>et</strong> serrée<br />
sur l’établi. Contrairement aux coupes plein<br />
chant rectilignes, le menuisier positionne la<br />
lame de la scie d’aplomb près du trait à<br />
l’angle entre le parement <strong>et</strong> le chant qui<br />
lui fait face. Il amorce son sciage sur le<br />
81<br />
66. Pour son tracé,<br />
voir l’Encyclopédie<br />
des Métiers. La menuiserie,<br />
tome 3 « Éléments<br />
de géométrie<br />
plane », p. 41.
049-098-Façonnage <strong>et</strong> usinage_4 16/03/12 17:53 Page82<br />
67. Voir l’Encyclopédie<br />
des Métiers. La<br />
menuiserie, tome 2,<br />
« les outils », p. 55.<br />
68. Voir l’Encyclopédie<br />
des Métiers. La<br />
menuiserie, tome 2,<br />
« la mécanisation »,<br />
p. 169.<br />
69. <strong>Le</strong> compas de la<br />
défonceuse est une règle<br />
en bois ou en métal avec<br />
une pointe de centrage<br />
réglable. L’ensemble est<br />
fixé sur le socle de la<br />
défonceuse.<br />
70. <strong>Le</strong>s outils à fût<br />
se caractérisent par un<br />
fer maintenu dans un<br />
fût <strong>et</strong> sont communément<br />
regroupés sous<br />
le terme de « rabot ».<br />
Voir l’Encyclopédie<br />
des Métiers. La menuiserie,<br />
tome 2, « <strong>Le</strong>s<br />
outils », p. 59 à 71.<br />
71. <strong>Le</strong> terme bouv<strong>et</strong>age<br />
est utilisé pour décrire<br />
l’action qui concoure à<br />
élargir par un assemblage<br />
un panneau de<br />
bois (par exemple un<br />
assemblage par bouv<strong>et</strong>age<br />
à rainure <strong>et</strong> langu<strong>et</strong>te).<br />
Lorsque le<br />
menuisier effectue une<br />
rainure dans un montant<br />
pour accueillir<br />
un panneau, il utilise<br />
plutôt le terme de profilage.<br />
chant puis avance progressivement sur le<br />
trait jusqu’à l’achèvement de la coupe.<br />
Pour les coupes cintrées partielles, la<br />
pièce de bois est placée à plat <strong>et</strong> serrée sur<br />
l’établi. Une coupe concave s’effectue à la<br />
gouge de sculpteur 67 ou au ciseau à bois,<br />
dont la courbure est choisie en fonction du<br />
diamètre du cintre. Une coupe convexe<br />
s’effectue au ciseau à bois choisi en fonction<br />
de sa largeur.<br />
L’usinage<br />
Pour usiner une coupe cintrée plein<br />
chant, le menuisier commence par dégrossir<br />
la coupe avec une scie à ruban puis confectionne<br />
un montage d’usinage qu’il adapte<br />
à la toupie munie d’un rouleau calibreur 68<br />
(fig. 45). <strong>Le</strong> gabarit est fixé au-dessus ou<br />
au-dessous de la pièce à usiner suivant le<br />
sens du fil du bois : lors de l’usinage, le<br />
sens de rotation de l’outil de coupe doit<br />
coucher le fil du bois. C<strong>et</strong>te action supprime<br />
les vibrations créées par l’outil de<br />
coupe sur la pièce de bois. <strong>Le</strong>s coupes<br />
peuvent aussi se réaliser à la défonceuse<br />
portative avec un compas 69 qui perm<strong>et</strong><br />
de défoncer des cintres ou des cercles<br />
(fig. 46). <strong>Le</strong> menuisier place la fraise de la<br />
défonceuse à l’intérieur ou à l’extérieur du<br />
cintre suivant la partie de la pièce à usiner<br />
<strong>et</strong> fait coïncider le point de centrage du<br />
compas avec l’axe du cintre.<br />
Pour une coupe cintrée partielle, le<br />
menuisier utilise un gabarit <strong>et</strong> une toupie<br />
munie d’un rouleau calibreur ou une<br />
défonceuse portative avec un compas.<br />
Dans les deux cas, le procédé est le même<br />
que pour une coupe cintrée plein chant.<br />
<strong>Le</strong> profilage<br />
<strong>Le</strong> profilage désigne l’ensemble des<br />
opérations qui concourent à donner aux<br />
pièces d’un ouvrage leur contour définitif.<br />
<strong>Le</strong> profil ainsi créé perm<strong>et</strong> d’assembler des<br />
pièces entre elles ou d’orner de moulures<br />
les ouvrages de menuiserie. Avant la mécanisation,<br />
le menuisier profilait à l’aide<br />
d’outils à fût (le bouv<strong>et</strong> d’assemblage pour<br />
rainures <strong>et</strong> langu<strong>et</strong>tes, le bouv<strong>et</strong> à moulure<br />
pour doucine) qui depuis ont été remplacés<br />
par la toupie, les défonceuses portatives,<br />
fixes ou à commande numérique. La forme<br />
rectiligne ou curviligne de la pièce oriente<br />
le choix du menuisier vers le guide de<br />
toupie approprié. La diversité des formes<br />
<strong>et</strong> des profils (rainure, langu<strong>et</strong>te, feuillure,<br />
moulure simple ou refouillée) conduit le<br />
menuisier à positionner la pièce à plat ou à<br />
82<br />
Fig. 45. Usinage d’une coupe cintrée à la toupie avec un<br />
gal<strong>et</strong> à bille.<br />
Fig. 46. Usinage d’une coupe cintrée à la défonceuse, vue<br />
de dessus. a. genouillère; b. cale de maintien; c. pièce à<br />
usiner; d. gras du chantournement; e. compas; f. cale pour<br />
recevoir le point de centre du compas; g. support.<br />
chant sur la table de référence <strong>et</strong>, en fonction<br />
de l’outil de coupe, à usiner c<strong>et</strong>te<br />
pièce par-dessous ou par-dessus. Certains<br />
ouvrages amènent le menuisier à réaliser<br />
des profilages arrêtés. C<strong>et</strong>te technique<br />
consiste à ne profiler qu’une partie d’une<br />
pièce de bois. Elle était couramment utilisée,<br />
dans les ouvrages de style gothique,<br />
pour arrêter les moulures profilées sur les<br />
montants.<br />
<strong>Le</strong> <strong>façonnage</strong><br />
Suivant la nature du profil à réaliser,<br />
le menuisier utilise des bouv<strong>et</strong>s, des feuiller<strong>et</strong>s<br />
ou des guillaumes qui tous appartiennent<br />
à la grande famille des outils à<br />
fût 70 . <strong>Le</strong>s bouv<strong>et</strong>s servent à réaliser le bouv<strong>et</strong>age<br />
71 de rainures <strong>et</strong> de langu<strong>et</strong>tes, ou le<br />
profilage de moulures. Ils sont souvent
049-098-Façonnage <strong>et</strong> usinage_4 16/03/12 17:53 Page83<br />
désignés par le nom du profil qu’ils produisent,<br />
par exemple bouv<strong>et</strong> à doucine ou<br />
encore bouv<strong>et</strong> à scotie. <strong>Le</strong>s feuiller<strong>et</strong>s <strong>et</strong> les<br />
guillaumes servent à « pousser » les<br />
feuillures.<br />
Avant 1780 72 , la plupart de ces outils,<br />
bien que dépourvus de contre-fer, 73 doivent<br />
produire des états de surface satisfaisants<br />
<strong>et</strong> exempts d’éclats, en particulier pour les<br />
moulures. Lorsque le fer est positionné<br />
dans le fût en étant légèrement en saillie<br />
de la semelle, le menuisier vérifie en visualisant<br />
l’extrémité de celle-ci si son réglage<br />
coïncide avec l’épaisseur du copeau souhaitée.<br />
Au-delà des spécificités du <strong>façonnage</strong><br />
de chaque profil, il est possible de dégager<br />
quelques règles communes à tous. Tout<br />
d’abord, le profilage exige une grande précision<br />
dont dépend la qualité d’un embrèvement,<br />
le parfait affleurage des pièces<br />
bouv<strong>et</strong>ées ou encore le bon raccordement<br />
des moulures. C<strong>et</strong>te précision ne peut être<br />
atteinte qu’avec des outils parfaitement<br />
affûtés <strong>et</strong> minutieusement réglés. Si le profilage<br />
doit être réalisé sur une arête de la<br />
pièce — ce qui est le cas pour la plupart<br />
des moulures <strong>et</strong> pour certaines feuillures —,<br />
les pièces de bois sont placées à plat au<br />
bord de l’établi, une extrémité en butée<br />
contre la griffe 74 . Mais l’exécution d’un bouv<strong>et</strong>age<br />
de rainures exige généralement que<br />
les pièces reposent sur leur chant. Dans ce<br />
cas, les pièces de bois sont le plus souvent<br />
placées dans la presse <strong>et</strong> plus rarement sur<br />
l’établi contre la griffe. Quelle que soit la<br />
position des pièces <strong>et</strong> les moyens de blocage<br />
utilisés, le menuisier se place le long<br />
de l’établi comme pour le corroyage.<br />
La difficulté d’exécution des profils<br />
doit être considérée en fonction de la complexité<br />
des formes. Un profil simple, telle<br />
une rainure ou une feuillure, susceptible<br />
d’être réalisé à l’aide d’un seul outil, ne<br />
présente que peu de difficultés. Par contre,<br />
une moulure dont le contour exige le passage<br />
successif de plusieurs outils réclame<br />
plus d’attention <strong>et</strong> de dextérité manuelle.<br />
L’ordre d’exécution des différentes parties<br />
du profil doit être réfléchi (fig. 47). Il ne<br />
doit pas supprimer d’éventuels points<br />
d’appui nécessaires au guidage de l’outil<br />
pour la suite, ou à l’inverse il procède au<br />
dégagement de certaines parties pour<br />
perm<strong>et</strong>tre alors le passage des outils suivants<br />
(fig. 48). Il faut donc non seulement<br />
posséder les outils adaptés mais<br />
aussi en connaître les caractéristiques <strong>et</strong> le<br />
potentiel.<br />
Pour profiler correctement, la tenue<br />
de l’outil <strong>et</strong> son maniement sont déterminants.<br />
<strong>Le</strong>s outils à profiler exigent en<br />
La menuiserie / <strong>Le</strong> <strong>façonnage</strong> <strong>et</strong> l’usinage<br />
Fig. 47. Exemple de décomposition d’une moulure avant<br />
un profilage. a. membre principal (doucine refouillée) ;<br />
b. membre secondaire (bagu<strong>et</strong>te) ; c. membre secondaire<br />
(congé).<br />
eff<strong>et</strong> d’être maintenus en permanence dans<br />
une position telle que le corps de l’outil<br />
soit parallèle à la face de référence, qui<br />
peut être le plat ou le chant de la pièce.<br />
Bien que ces outils possèdent des guides<br />
destinés à faciliter l’orientation de leur trajectoire<br />
sur le bois, il est difficile de les<br />
maintenir parfaitement appliqués comme il<br />
Fig. 48. Exécution d’une moulure refouillée manuellement.<br />
a. épannelage; b. profilage à plat du membre principal;<br />
c <strong>et</strong> d. profilage à chant des membres secondaires.<br />
a<br />
83<br />
72. Voir l’Encyclopédie<br />
des Métiers. La<br />
menuiserie, tome 2,<br />
« <strong>Le</strong>s outils », p. 61.<br />
73. <strong>Le</strong> contre-fer est<br />
une lame de fer, placée<br />
contre le fer tranchant<br />
de l’outil, qui perm<strong>et</strong><br />
d’améliorer la qualité<br />
du travail.<br />
74. Voir l’Encyclopédie<br />
des Métiers. La<br />
menuiserie, tome 2,<br />
« les outils », p. 25.<br />
c d<br />
b
049-098-Façonnage <strong>et</strong> usinage_4 16/03/12 17:53 Page84<br />
75. Un tarabiscot est<br />
un outil à fût utilisé<br />
pour effectuer des profils<br />
sur une pièce<br />
courbe. Voir l’Encyclopédie<br />
des Métiers.<br />
La menuiserie, tome 2,<br />
« les outils », p. 70.<br />
76. Voir l’Encyclopédie<br />
des Métiers. La<br />
menuiserie, tome 2,<br />
« <strong>Le</strong>s outils », p. 100.<br />
77. Voir l’Encyclopédie<br />
des Métiers. La<br />
menuiserie, tome 2,<br />
« La mécanisation »,<br />
p. 163.<br />
78. La corroyeuse est<br />
une machine qui<br />
perm<strong>et</strong> de calibrer<br />
quatre faces d’une<br />
pièce de bois rectiligne.<br />
Voir l’Encyclopédie<br />
des Métiers. La menuiserie,<br />
tome 2, « La<br />
mécanisation », p. 147.<br />
convient de le faire pour éviter une mauvaise<br />
attaque irréparable des pièces de<br />
bois, surtout quand il s’agit de moulures<br />
refouillées.<br />
Placé le long de l’établi, le menuisier<br />
tient son outil à profiler comme un rabot :<br />
la main droite poussant l’outil à l’arrière,<br />
la gauche maintenant <strong>et</strong> guidant l’avant,<br />
le pouce placé sur le fût <strong>et</strong> les autres doigts<br />
étendus sur le côté. Pour entreprendre son<br />
travail, contrairement à l’attitude qu’il<br />
adopte pour le maniement de la varlope <strong>et</strong><br />
du rabot, il se porte à l’avant de la pièce.<br />
Puis, appliquant le guide de son outil sur<br />
la face de référence considérée, il attaque<br />
le profilage en poussant l’outil d’arrière en<br />
avant par mouvements rapides <strong>et</strong> assez<br />
courts, pour être toujours contenus dans<br />
un seul mouvement des bras, sans que<br />
le corps ait beaucoup à bouger. À la fin<br />
de chacun de ces mouvements, l’outil doit<br />
déboucher de la pièce, de sorte que le<br />
copeau soit toujours achevé en fin de<br />
course, éliminant par là même les bourrages<br />
de copeaux toujours possibles <strong>et</strong> les<br />
arrêts d’outil en plein bois. L’opération se<br />
prolonge ainsi jusqu’au moment où le profil<br />
entrepris parvient à sa profondeur finale à<br />
l’extrémité avant de la pièce. L’outil alors<br />
en butée de profondeur ne produit plus de<br />
copeaux.<br />
Dès lors, le menuisier recule le long<br />
de la pièce pour continuer l’opération, en<br />
effectuant une autre série des gestes, <strong>et</strong> en<br />
veillant toujours à ce que la fin de chaque<br />
coup d’outil arrive à la profondeur finie du<br />
profil (fig. 49). La surface en cours d’exécution<br />
se présente alors inclinée, allant du<br />
niveau de la face à la profondeur achevée.<br />
C<strong>et</strong>te pente perm<strong>et</strong> le travail d’une pièce<br />
de bois en léger contre-fil sans éclats. Ainsi,<br />
progressivement, le profil achevé se dévoile<br />
au fur <strong>et</strong> à mesure que le menuisier recule<br />
le long de la pièce. Quelques passages sur<br />
toute la longueur de la pièce finissent de<br />
supprimer les éventuelles irrégularités de<br />
profilage.<br />
<strong>Le</strong> profilage des parties cintrées se<br />
caractérise par la nécessité d’employer des<br />
outils appropriés au cintre de la pièce.<br />
Fig. 49. Maniement de l’outil à profiler par guillochage.<br />
a. profondeur de la moulure; b <strong>et</strong> c. va-<strong>et</strong>-vient de l’outil.<br />
84<br />
Bien qu’en théorie, chaque cintre exigerait<br />
un outil adapté à sa courbure, il est matériellement<br />
impossible, dans la pratique, de<br />
disposer de c<strong>et</strong> outil idéal étant donné la<br />
très grande diversité des cintres rencontrés.<br />
On distingue les outils destinés aux travaux<br />
sur chant, tels que les différents bouv<strong>et</strong>ages<br />
d’embrèvement, <strong>et</strong> ceux conçus<br />
pour les travaux sur le plat, tel que le profilage<br />
de moulure. Ces deux façons différentes<br />
de travailler la courbure influencent<br />
la conception des outils dont le principe<br />
consiste à donner au fût une forme cintrée<br />
ou bien à en réduire la longueur, <strong>et</strong> par<br />
conséquent la portée, jusqu’à obtenir parfois<br />
une p<strong>et</strong>ite surface d’appui. À défaut<br />
de tels outils à fût cintré, un tarabiscot 75<br />
peut convenir. Si le menuisier possède déjà<br />
un tarabiscot, seul le fer est à fabriquer.<br />
Depuis la mécanisation, le tarabiscot<br />
a été remplacé par la toupie portative 76 .<br />
C<strong>et</strong>te machine perm<strong>et</strong> de réaliser des<br />
profilages qui s’avéreraient très difficiles<br />
voire impossibles à la toupie. En eff<strong>et</strong>,<br />
dès que le menuisier procède à un profilage<br />
(rainure, feuillure, moulure simple ou<br />
refouillée) à la toupie sur une pièce courbe<br />
(arêtier cintré, élément courbe) un montage<br />
d’usinage s’impose, qui peut être complexe<br />
voire irréalisable.<br />
L’usinage<br />
<strong>Le</strong>s machines à profiler (la moulurière,<br />
la défonceuse, fixe ou à commande<br />
numérique, <strong>et</strong> la toupie 77 ) ont remplacé<br />
la grande majorité des outils manuels de<br />
profilage. La moulurière perm<strong>et</strong> de profiler<br />
principalement des pièces droites. Son<br />
principe de fonctionnement est le même<br />
que celui d’une corroyeuse 78 . Elle se<br />
r<strong>et</strong>rouve essentiellement dans l’industrie<br />
du bois où elle est utilisée notamment pour<br />
la fabrication de lames de parqu<strong>et</strong> ou de<br />
bardage. La défonceuse fixe, utilisée dans<br />
l’industrie du meuble, se compose d’une<br />
table sur laquelle est fixée une potence qui<br />
soutient la machine. <strong>Le</strong> plus souvent, c<strong>et</strong>te<br />
machine est utilisée pour profiler des pièces<br />
cintrées. L’axe de la table de la défonceuse<br />
reçoit une p<strong>et</strong>ite tige métallique qui sert de<br />
point d’appui pour guider la pièce de bois.<br />
La défonceuse se règle en fonction de la<br />
tige. La pièce étant mise en mouvement<br />
manuellement, le menuisier doit anticiper<br />
un éventuel rej<strong>et</strong> si elle n’est pas maintenue<br />
fermement.<br />
C’est cependant la toupie qui constitue<br />
la machine essentielle du profilage. Sa<br />
polyvalence, liée à la diversité des formes<br />
de fer qu’elle peut porter <strong>et</strong> à l’adaptabilité<br />
de sa table, lui perm<strong>et</strong> de remplacer
049-098-Façonnage <strong>et</strong> usinage_4 16/03/12 17:53 Page85<br />
tout l’éventail des outils à fût. C<strong>et</strong>te polyvalence<br />
est encore accrue par la capacité<br />
du menuisier à concevoir des montages<br />
d’usinage de plus en plus complexes afin<br />
d’adapter les différents guides à la forme<br />
des pièces à usiner. La toupie perm<strong>et</strong> donc<br />
un gain de temps considérable, mais nécessite<br />
le respect le plus strict des consignes<br />
de sécurité.<br />
<strong>Le</strong> réglage de l’arbre de toupie<br />
<strong>Le</strong> réglage en hauteur de l’outil de<br />
coupe <strong>et</strong> le positionnement de la pièce<br />
de bois à profiler par rapport à celui-ci<br />
répondent aux mêmes exigences pour la<br />
toupie <strong>et</strong> pour la moulurière. Parmi la<br />
grande variété des profils (rainure, langu<strong>et</strong>te,<br />
feuillure, moulure…), on peut<br />
distinguer ceux que l’on usine sur une face<br />
(rainures, langu<strong>et</strong>tes…) <strong>et</strong> ceux effectués<br />
sur une arête (feuillures, congés, quartde-rond,<br />
doucine…). Pour l’usinage de ces<br />
derniers, il faut déterminer la position<br />
adéquate de la pièce : posée à plat ou<br />
sur chant. Avec certains profils, comme<br />
la doucine, les outils de coupe adéquats<br />
perm<strong>et</strong>tent les deux positions. Mais, dès<br />
que le profil correspond à une moulure<br />
refouillée, il faut placer les parties en surplomb<br />
face à l’outil de coupe (fig. 50). Par<br />
conséquent, certaines moulures refouillées,<br />
comme la bagu<strong>et</strong>te 79 , imposent un usinage<br />
en deux passes au moins : en posant la<br />
pièce à chant d’abord <strong>et</strong> à plat ensuite.<br />
La rotation de l’outil de coupe<br />
Suivant la matière à usiner (bois<br />
massif, panneau mélaminé) <strong>et</strong> la qualité<br />
d’usinage souhaitée, il existe deux grands<br />
types d’usinage : l’usinage « en opposition<br />
» <strong>et</strong> celui « en avalant » également<br />
dit « en concordance ».<br />
L’usinage en opposition, le plus couramment<br />
utilisé, consiste à présenter la<br />
pièce de bois dans le sens contraire de la<br />
rotation de l’outil de coupe (fig. 51 a).<br />
Pour éviter un choc au contact de la pièce<br />
de bois avec l’outil en rotation, le menuisier<br />
anticipe en régulant la vitesse d’amenage<br />
manuellement ou mécaniquement.<br />
Pour l’usinage « en avalant », la pièce<br />
de bois est avancée dans le sens de la<br />
rotation de l’outil de coupe (fig. 51 b).<br />
<strong>Le</strong> contact des deux éléments accentue la<br />
vitesse d’amenage de la pièce qui ne peut<br />
être régulée qu’à l’aide d’un entraîneur.<br />
Ce type d’usinage produit un meilleur état<br />
de surface que celui obtenu avec un usinage<br />
en opposition. Il présente toutefois<br />
quelques inconvénients : on constate<br />
une usure avancée de l’outil de coupe <strong>et</strong><br />
La menuiserie / <strong>Le</strong> <strong>façonnage</strong> <strong>et</strong> l’usinage<br />
a<br />
b<br />
c<br />
Fig. 50. Profilage d’une moulure refouillée à la toupie.<br />
a. membre principal; b <strong>et</strong> c. membres secondaires.<br />
il oblige à une diminution de la vitesse<br />
d’amenage afin de ne pas accélérer c<strong>et</strong>te<br />
usure. De plus, si les outils de coupe possèdent<br />
des déflecteurs 80 , ceux-ci talonnent<br />
contre le bois <strong>et</strong> empêchent l’usinage.<br />
Fig. 51. Amenage d’une pièce de bois pour un profilage à<br />
la toupie. a. en opposition; b. en avalant.<br />
a<br />
b<br />
85<br />
79. Voir l’Encyclopédie<br />
des Métiers. La<br />
menuiserie, tome 4,<br />
« <strong>Le</strong>s moulures »,<br />
p. 136, figure 16 b.<br />
80. <strong>Le</strong> déflecteur est un<br />
contre-fer qui perm<strong>et</strong><br />
de réguler la profondeur<br />
du tranchant de<br />
l’outil de coupe. Voir<br />
l’Encyclopédie des<br />
Métiers. La menuiserie,<br />
tome 2, « La<br />
mécanisation », p. 167.
049-098-Façonnage <strong>et</strong> usinage_4 16/03/12 17:53 Page86<br />
81. La lumière de table<br />
correspond à l’espace<br />
entre la circonférence<br />
de l’outil de coupe <strong>et</strong><br />
les rondelles concentriques.<br />
82. <strong>Le</strong> balourd est un<br />
déséquilibre dans une<br />
pièce tournante dont le<br />
centre de gravité ne se<br />
trouve pas sur l’axe de<br />
rotation.<br />
83. Une vis de serrage<br />
avec un écrou ou un<br />
boulon est une vis dans<br />
l’axe en bout de l’arbre<br />
porte-outil pour serrer<br />
les demi-lunes.<br />
84. <strong>Le</strong> chapeau est une<br />
rondelle métallique qui<br />
se pose par-dessus la<br />
dernière bague, sans<br />
toucher l’arbre porteoutil.<br />
85. En général, tous<br />
les réglages mécaniques<br />
s’effectuent en montant<br />
pour éviter l’affaissement<br />
sous son propre<br />
poids de l’élément à<br />
régler lors de la mise<br />
sous tension.<br />
86. La plate-bande<br />
est un profil simple<br />
perm<strong>et</strong>tant de réduire<br />
précisément le contour<br />
d’un panneau afin<br />
de rentrer dans une<br />
rainure.<br />
<strong>Le</strong> positionnement de l’outil de coupe<br />
sur l’arbre<br />
Lors du montage d’un outil de coupe<br />
sur l’arbre porte-outil, le menuisier bloque<br />
la rotation de l’arbre <strong>et</strong> vérifie la lumière<br />
de table 81 . Puis, il pose l’outil de coupe au<br />
plus bas de l’arbre porte-outil afin d’éviter<br />
le balourd 82 lors de la mise en route. <strong>Le</strong><br />
menuisier empile au-dessus de l’outil de<br />
coupe des bagues jusqu’à couvrir l’arbre en<br />
entier en laissant dépasser la vis de serrage<br />
83 pour m<strong>et</strong>tre en place le chapeau 84 ,<br />
<strong>et</strong> serre modérément l’écrou (fig. 52). <strong>Le</strong><br />
sens de rotation de l’outil de coupe étant<br />
inversé par rapport à celui du fil<strong>et</strong>age,<br />
l’écrou ne peut se desserrer. Ensuite, le<br />
menuisier débloque la rotation de l’arbre,<br />
puis règle en montant 85 la hauteur de l’outil<br />
de coupe par rapport à la table à l’aide<br />
d’un régl<strong>et</strong> de toupilleur ou d’un pied à<br />
coulisse à cadran (voir figure 55). Une fois<br />
en position, l’arbre vertical est bloqué en<br />
hauteur manuellement ou électriquement.<br />
<strong>Le</strong> menuisier choisit le positionnement de<br />
l’outil de coupe en dessous ou au-dessus de<br />
la pièce de bois à usiner en fonction du<br />
profil souhaité.<br />
L’usinage par-dessous perm<strong>et</strong> d’usiner<br />
un profil constant sur une arête, quels que<br />
soient l’épaisseur <strong>et</strong> le calibre de la pièce<br />
de bois. C<strong>et</strong> usinage convient donc particulièrement<br />
pour des moulures (fig. 53 a).<br />
Dans la mesure du possible, le menuisier<br />
Fig. 52. Positionnement du chapeau sur l’arbre de toupie.<br />
86<br />
a<br />
b<br />
c<br />
Fig. 53. Profilage à la toupie. a. profilage par-dessous ;<br />
b <strong>et</strong> c. profilage par-dessus.<br />
présente le parement contre la table. La<br />
pièce peut accidentellement se soulever,<br />
mais la déformation du profil peut être<br />
rectifiée lors d’un second passage. C’est<br />
également la position d’usinage la plus<br />
couramment employée car c’est elle qui<br />
offre le plus de sécurité tout en canalisant<br />
les copeaux de bois directement dans le<br />
carter de la toupie. En eff<strong>et</strong>, les constructeurs<br />
conçoivent les outils de coupe à profils<br />
simples pour un usinage par-dessous.<br />
Usiner par-dessus perm<strong>et</strong> de déterminer<br />
une épaisseur constante entre la<br />
table de la toupie <strong>et</strong> l’outil de coupe. C<strong>et</strong><br />
usinage est surtout utilisé pour le profilage<br />
de plates-bandes 86 , de rainures <strong>et</strong> de langu<strong>et</strong>tes<br />
(fig. 53 b <strong>et</strong> c). <strong>Le</strong> profilage pardessus<br />
devient dangereux lorsque l’outil de<br />
coupe est en saillie de la pièce. Dans ce<br />
cas, il est en contact direct avec les éléments<br />
qui entraînent la pièce de bois <strong>et</strong><br />
ceux qui protègent l’utilisateur. De plus,<br />
le manque d’efficacité de l’aspiration des<br />
copeaux de bois peut réduire la visibilité<br />
du menuisier.<br />
Ce type d’usinage est particulièrement<br />
adapté aux plates-bandes car leur profil se
049-098-Façonnage <strong>et</strong> usinage_4 16/03/12 17:53 Page87<br />
Fig. 54 <strong>Le</strong>s éléments d’un guide linéaire. a. guide d’entrée;<br />
b. presseur vertical ; c. presseur horizontal ; d. guide de<br />
sortie ; e. carter de protection ; f. vis de réglage pour les<br />
guides; g. lumière de guides.<br />
caractérise par une épaisseur constante au<br />
niveau de la langu<strong>et</strong>te afin qu’elle puisse<br />
rentrer dans une rainure prévue à c<strong>et</strong> eff<strong>et</strong>.<br />
L’usinage reste néanmoins délicat : si la<br />
pièce se soulève ou que quelque chose<br />
vient se glisser entre la table de la machine<br />
<strong>et</strong> la pièce de bois, le profil est déformé <strong>et</strong><br />
irrattrapable dans le meilleur des cas; au<br />
pire, la pièce est éjectée brutalement.<br />
<strong>Le</strong> profilage de pièces rectilignes<br />
Pour effectuer un profilage rectiligne<br />
à la toupie, le menuisier dispose de guides<br />
de toupillage linéaire 87 (fig. 54). Il commence<br />
par régler la hauteur de l’outil de<br />
coupe puis la profondeur d’usinage du<br />
profil en adaptant la lumière de guide 88 . Il<br />
peut contrôler c<strong>et</strong>te profondeur avec un<br />
régl<strong>et</strong> (fig. 55 a), une règle de toupilleur<br />
(fig. 55 b) ou, pour une précision optimale,<br />
un pied à coulisse à cadran (fig. 55 c). <strong>Le</strong><br />
menuisier veille à la propr<strong>et</strong>é <strong>et</strong> à la bonne<br />
lubrification de la table <strong>et</strong> des guides afin<br />
de faciliter le glissement de la pièce.<br />
Durant le profilage, le menuisier se<br />
tient sur le côté de la pièce <strong>et</strong> non derrière,<br />
pour mieux maîtriser son déplacement <strong>et</strong><br />
éviter d’être atteint par un éventuel rej<strong>et</strong><br />
si elle lui échappe des mains. En règle<br />
générale, le parement de la pièce de bois<br />
est posé contre la table afin que les éventuels<br />
défauts d’épaisseur ne soient répercutés<br />
que sur le contreparement.<br />
Dans le cas de l’usinage périphérique<br />
d’un panneau de bois massif à chant droit,<br />
il est préférable de débuter le profilage en<br />
travers fil (fig. 56). Quand l’outil de coupe<br />
vient trancher perpendiculairement le fil<br />
du bois, les fibres offrent une résistance<br />
qui engendre des éclats en sortie de profilage.<br />
Mais en poursuivant, le fil du bois se<br />
La menuiserie / <strong>Le</strong> <strong>façonnage</strong> <strong>et</strong> l’usinage<br />
a<br />
b<br />
c<br />
Fig. 55. Outils de contrôle pour régler l’outil de coupe par<br />
rapport aux guides <strong>et</strong> à la table. a. régl<strong>et</strong>; b. règle de toupilleur;<br />
c. pied à coulisse à cadran.<br />
r<strong>et</strong>rouve dans le sens de rotation de l’outil<br />
de coupe supprimant ainsi les éclats. Si le<br />
menuisier ne profile qu’un chant du panneau<br />
en travers fil, il faut prévoir un pareéclat<br />
en sortie d’usinage.<br />
Si un profil est réalisé sur toute la<br />
hauteur du chant, pour une moulure par<br />
87<br />
87. Voir l’Encyclopédie<br />
des Métiers. La<br />
menuiserie, tome 2,<br />
« La mécanisation »,<br />
p. 165.<br />
88. La lumière de<br />
guide est l’espace entre<br />
le guide d’entrée <strong>et</strong><br />
celui de sortie.
049-098-Façonnage <strong>et</strong> usinage_4 16/03/12 17:53 Page88<br />
89. <strong>Le</strong> peigne est une<br />
planche en bois ou en<br />
plastique dont le tiers<br />
de la largeur a été scié<br />
par tranches successives<br />
d’environ trois<br />
millimètres d’épaisseur<br />
(pour assouplir ces<br />
tranches au contact de<br />
la pièce de bois), à<br />
environ 60 o par rapport<br />
au chant de c<strong>et</strong>te<br />
planche.<br />
90. Voir l’Encyclopédie<br />
des Métiers. La<br />
menuiserie, tome 2,<br />
« La mécanisation »,<br />
p. 165.<br />
91. Voir infra « <strong>Le</strong><br />
profilage arrêté »,<br />
p. xxx.<br />
Fig. 56. Sens de profilage d’une plate-bande en fonction<br />
du fil du bois afin de limiter les éclats dans les zones à<br />
risque (a).<br />
Fig. 57. Décalage du guide de sortie pour un profilage sur<br />
toute la surface d’une pièce.<br />
exemple, la pièce n’a plus de surface<br />
d’appui en fin de passe, ce qui peut provoquer<br />
des déformations. Pour remédier<br />
à cela, le menuisier règle la profondeur<br />
du guide de sortie en actionnant une vis<br />
de réglage afin de le décaler vers l’avant<br />
(fig. 57). Si l’usinage d’un profil, par<br />
exemple une grosse feuillure, déstabilise la<br />
pièce à usiner en sortie de profilage, il faut<br />
réaliser une contre-forme du profil <strong>et</strong> la<br />
positionner sur le guide de sortie. C<strong>et</strong>te<br />
contre-forme peut être clouée ou vissée si<br />
les guides sont en bois. Sinon, le menuisier<br />
peut utiliser des peignes 89 en complément<br />
de serrage de la pièce (fig. 58). Si la pièce<br />
est trop courte par rapport à la lumière,<br />
un panneau recouvrant l’ensemble des<br />
guides <strong>et</strong> maintenu à l’aide de serre-joints<br />
perm<strong>et</strong> à la pièce de rester continuellement<br />
en appui pendant l’usinage.<br />
Sur la toupie, l’entraîneur 90 sert à<br />
réguler la vitesse d’amenage d’une pièce<br />
vers l’outil de coupe. Outre une sécurité<br />
accrue, il perm<strong>et</strong> d’obtenir une meilleure<br />
qualité d’exécution qu’à la main. Efficace<br />
pour les travaux en série, il n’est pas exclu<br />
88<br />
de l’utiliser pour une seule pièce de bois.<br />
Dans le cas d’un profilage arrêté 91 , le<br />
menuisier doit procéder à un amenage<br />
manuel. Il place les mains à plat, celle de<br />
gauche devance celle de droite. Il adapte<br />
son geste aux obstacles (presseurs, éléments<br />
de sécurité) qui peuvent gêner l’amenage<br />
de la pièce. C<strong>et</strong> amenage manuel a l’inconvénient<br />
de ne pas être régulier, ce qui provoque<br />
des ondes d’usinage irrégulières, des<br />
zones partiellement brûlées <strong>et</strong> donc une<br />
finition plus longue <strong>et</strong> plus fastidieuse.<br />
Lorsque le menuisier veut effectuer un<br />
profilage d’une pièce posée à plat sur la<br />
table avec l’entraîneur, il place ce dernier<br />
près du guide <strong>et</strong> verrouille la potence en<br />
rotation depuis la table. Il présente la<br />
pièce à usiner sous le bloc-moteur pour<br />
régler la hauteur des gal<strong>et</strong>s de l’entraîneur<br />
de sorte qu’ils pressent correctement la<br />
pièce de bois contre la table. Pour un<br />
déplacement d’une pièce posée à plat sur<br />
la table, la pièce doit être pressée par les<br />
gal<strong>et</strong>s pour être continuellement en contact<br />
avec les guides (photo 19). Pour effectuer<br />
c<strong>et</strong>te pression, le bloc-moteur de l’entraîneur<br />
est pivoté légèrement dans la direction<br />
du guide de sortie d’une quinzaine de<br />
degrés. Pour un déplacement d’une pièce<br />
posée à chant de la droite vers la gauche,<br />
dont le plat est contre les guides, les gal<strong>et</strong>s<br />
de l’entraîneur sont positionnés verticalement<br />
par rapport à la table (photo 20).<br />
<strong>Le</strong>s deux premiers gal<strong>et</strong>s se positionnent<br />
en face du guide d’entrée <strong>et</strong> le troisième<br />
gal<strong>et</strong> en face du guide de sortie. La<br />
manœuvre étant délicate, il ne faut surtout<br />
pas positionner le troisième gal<strong>et</strong><br />
devant l’arbre de toupie : il peut orienter<br />
la pièce à usiner dans la lumière <strong>et</strong> la<br />
déformer.<br />
Une fois l’entraîneur réglé, le menuisier<br />
vérifie qu’un gal<strong>et</strong> ne soit pas en<br />
contact avec l’outil de coupe en tournant<br />
l’arbre à la main, puis il démarre l’aspiration<br />
<strong>et</strong> la machine. S’il y a un bruit<br />
Fig. 58. Stabilisation d’une pièce de p<strong>et</strong>ite section à l’aide<br />
de peignes.
049-098-Façonnage <strong>et</strong> usinage_4 16/03/12 17:53 Page89<br />
Photo 19. Positionnement de l’entraîneur de la toupie pour<br />
usiner une pièce placée chant contre guide <strong>et</strong> face contre<br />
table. Document Compagnons du Devoir.<br />
Photo 20. Positionnement de l’entraîneur de la toupie pour<br />
usiner une pièce placée chant contre table <strong>et</strong> face contre<br />
guide. Document Compagnons du Devoir.<br />
inhabituel, généralement lié à la vitesse<br />
de coupe de l’outil, le menuisier attentif<br />
le reconnaît <strong>et</strong> arrête immédiatement la<br />
machine. Il peut profiler une pièce d’essai.<br />
Si le profil ne correspond pas au résultat<br />
souhaité — carré trop grand ou trop p<strong>et</strong>it,<br />
congé incompl<strong>et</strong>, <strong>et</strong>c. —, il modifie la hauteur<br />
de l’arbre <strong>et</strong> la position du guide<br />
jusqu’à ce que le profil soit parfait.<br />
<strong>Le</strong> profilage de pièces courbes<br />
Lorsque le menuisier doit réaliser un<br />
profilage sur une pièce courbe 92 , il peut utiliser<br />
un guide à lun<strong>et</strong>te 93 ou des guides de<br />
toupillage linéaire. C’est la surface de référence<br />
(surface d’appui droite ou courbe)<br />
La menuiserie / <strong>Le</strong> <strong>façonnage</strong> <strong>et</strong> l’usinage<br />
pendant le profilage qui oriente le menuisier<br />
vers le choix du guide. Lorsque la<br />
surface de référence est plane <strong>et</strong> que le<br />
profilage s’effectue sur une surface cintrée,<br />
le menuisier utilise le guide à lun<strong>et</strong>te. En<br />
revanche, lorsque la surface de référence<br />
est cintrée <strong>et</strong> que le profilage s’effectue sur<br />
une surface plane, le menuisier utilise les<br />
guides de toupillage linéaire (par exemple<br />
une moulure refouillée sur un chambranle<br />
cintré).<br />
Pour un profilage effectué sur une<br />
surface cintrée, le menuisier utilise donc un<br />
guide à lun<strong>et</strong>te. <strong>Le</strong> diamètre de l’arrondi<br />
des plaques du guide à lun<strong>et</strong>te doit être<br />
inférieur ou égal au diamètre du plus p<strong>et</strong>it<br />
cintre de la pièce afin que la pièce soit<br />
constamment en appui sur le repère 94 inscrit<br />
sur la lun<strong>et</strong>te (fig. 59). Il doit également<br />
être supérieur au diamètre de l’outil<br />
de coupe pour que la profondeur du profil<br />
soit au maximum au niveau du repère.<br />
Si ce n’est pas le cas, le menuisier n’a plus<br />
de point précis pour effectuer un profilage<br />
régulier en profondeur. Il contrôle la profondeur<br />
d’usinage à l’aide d’un régl<strong>et</strong> ou<br />
d’un pied à coulisse. Pour accompagner la<br />
pièce à usiner vers le repère, le menuisier<br />
place ses deux mains fermement sur la<br />
pièce de bois, celle de gauche légèrement à<br />
l’avant. Un contact direct de la pièce au<br />
niveau du repère provoquerait un rej<strong>et</strong><br />
violent de celle-ci. L’extrémité avant de<br />
la pièce prend donc appui sur la lun<strong>et</strong>te<br />
depuis l’extérieur droit de la zone de travail<br />
jusqu’à atteindre le repère (fig. 60).<br />
Pour réaliser un profil de profondeur régulière,<br />
le chant de la pièce cintrée est en<br />
contact constant avec le repère <strong>et</strong> termine<br />
sa course vers l’extérieur gauche de la zone<br />
de travail.<br />
Lors d’un profilage sur toute la hauteur<br />
du chant d’une pièce cintrée, par<br />
exemple une moulure, on rencontre les<br />
mêmes problèmes que pour un profilage<br />
rectiligne. La pièce de bois a besoin d’une<br />
Fig. 59. <strong>Le</strong> guide à lun<strong>et</strong>te. a. repère; b. lun<strong>et</strong>te; c. presseur<br />
vertical ; d. vis de réglage ; e. carter de protection ;<br />
f. virgule métallique.<br />
89<br />
92. <strong>Le</strong> terme « pièce<br />
courbe » dans c<strong>et</strong>te<br />
partie fait référence à<br />
toutes les pièces qui ne<br />
sont pas rectilignes.<br />
93. <strong>Le</strong> guide à lun<strong>et</strong>te<br />
est un guide équipé de<br />
plaques arrondies en<br />
métal qui se place audessus<br />
ou en dessous<br />
de l’outil de coupe.<br />
Voir l’Encyclopédie<br />
des Métiers. La menuiserie,<br />
tome 2, « La<br />
mécanisation », p. 166.<br />
94. <strong>Le</strong> repère correspond<br />
au dépassement<br />
maximal de l’outil par<br />
rapport au guide, <strong>et</strong><br />
par conséquent à la<br />
profondeur maximale<br />
souhaitée pour le<br />
profil.
049-098-Façonnage <strong>et</strong> usinage_4 16/03/12 17:53 Page90<br />
95. <strong>Le</strong> gal<strong>et</strong> à bille est<br />
un roulement à bille<br />
avec une multitude<br />
d’alésages interchangeables<br />
de sorte que le<br />
diamètre puisse correspondre<br />
à celui de<br />
l’outil de coupe à profiler<br />
choisi.<br />
96. La virgule est un<br />
guide secondaire de<br />
forme quelconque qui<br />
est fixé au plus près de<br />
l’outil de coupe sur la<br />
table de la toupie. Elle<br />
sert d’appui avant que<br />
la pièce à usiner ne<br />
soit en contact avec le<br />
gal<strong>et</strong> à bille.<br />
Fig. 60. Profilage d’une pièce cintrée à la toupie avec un<br />
guide à lun<strong>et</strong>te.<br />
surface d’appui complémentaire au chant<br />
profilé. <strong>Le</strong> menuisier réalise donc un<br />
gabarit de la forme de la pièce, qui sert<br />
d’appui pendant le profilage. Il doit ensuite<br />
prendre en compte l’épaisseur du gabarit<br />
pour régler le positionnement de la lun<strong>et</strong>te<br />
<strong>et</strong> des organes de sécurité (fig. 61).<br />
Outre un guide à lun<strong>et</strong>te, le menuisier<br />
adapte sur l’arbre porte-outil un gal<strong>et</strong> à<br />
bille 95 qui peut être placé au-dessus ou audessous<br />
de l’outil de coupe. Si le menuisier<br />
veut réaliser un profilage dont l’usinage<br />
s’effectue par en dessous, il place au-dessus<br />
de l’outil de coupe le gal<strong>et</strong> à bille qui prend<br />
appui sur la partie du chant non usiné<br />
de la pièce de bois, <strong>et</strong> inversement pour<br />
un usinage réalisé par-dessus (fig. 62).<br />
À partir du gal<strong>et</strong> à bille, le menuisier peut<br />
adapter des bagues pour augmenter le diamètre<br />
de ce gal<strong>et</strong> <strong>et</strong> ainsi régler la profon-<br />
90<br />
a<br />
b<br />
Fig. 61. Positionnement du gabarit (en gris) <strong>et</strong> du carter<br />
de sécurité. a. pour un profilage sur une arête; b. pour un<br />
profilage sur une face.<br />
Fig. 62. Profilage d’une pièce cintrée à la toupie avec un<br />
gal<strong>et</strong> à bille.<br />
deur d’usinage de l’outil de coupe. <strong>Le</strong> gal<strong>et</strong><br />
à bille <strong>et</strong> l’outil de coupe ont le même axe<br />
de rotation. Par conséquent, contrairement<br />
au guide à lun<strong>et</strong>te, l’outil atteint immédiatement<br />
la profondeur maximale de profilage.<br />
Si le menuisier présente directement<br />
la pièce sur le gal<strong>et</strong> à bille, elle est donc<br />
éjectée brutalement. Pour parer à ce problème,<br />
il faut m<strong>et</strong>tre en place une virgule 96 .<br />
C<strong>et</strong>te virgule est fixée en amont de l’outil<br />
de coupe <strong>et</strong> sert de premier appui pour la<br />
pièce à usiner avant qu’elle ne soit en
049-098-Façonnage <strong>et</strong> usinage_4 16/03/12 17:53 Page91<br />
Fig. 63. Profilage d’une traverse chantournée : l’outil de<br />
coupe pénètre dans un angle rentrant.<br />
contact avec le gal<strong>et</strong> à bille <strong>et</strong> donc avec<br />
l’outil.<br />
Dans le cas d’un profilage simple (une<br />
moulure simple, une rainure) sur une traverse<br />
chantournée <strong>et</strong> qui présente un angle<br />
rentrant, le menuisier ne peut profiler<br />
jusqu’à l’extrémité de l’angle car l’outil de<br />
coupe est circulaire (fig. 63). Il est donc<br />
nécessaire d’effectuer une reprise manuelle<br />
du profil, à l’aide de gouges <strong>et</strong> de ciseaux à<br />
bois. Dans le cas où le profil se fait sur un<br />
angle saillant, l’outil de coupe peut profiler<br />
jusqu’à l’extrémité de c<strong>et</strong> angle, mais il va<br />
rencontrer du contre-fil <strong>et</strong> engendrer des<br />
éclats, voire la rupture de l’angle saillant<br />
si le profil est trop important (fig. 64).<br />
<strong>Le</strong> menuisier peut alors réduire la quantité<br />
de matière usinée en procédant en plusieurs<br />
passes.<br />
Dans le cas de l’usinage d’un profil<br />
qui nécessite de placer la face contre le<br />
guide, par exemple une moulure refouillée,<br />
le menuisier utilise les guides de toupillage<br />
linéaire. Il doit concevoir un « berceau »<br />
qui reprend la forme de la pièce cintrée<br />
afin de la guider correctement pendant<br />
l’usinage (photo 21). Ce montage d’usinage<br />
se décompose en deux parties. La première<br />
partie, « le berceau », est fixée contre les<br />
guides de toupillage linéaires <strong>et</strong> sert à<br />
orienter la pièce à usiner vers l’outil de<br />
coupe. <strong>Le</strong> menuisier veille à aligner l’axe<br />
de c<strong>et</strong>te partie avec celui de l’arbre de<br />
toupie. La seconde partie est la contre-<br />
La menuiserie / <strong>Le</strong> <strong>façonnage</strong> <strong>et</strong> l’usinage<br />
Fig. 64. Profilage d’une traverse chantournée : l’outil de<br />
coupe pénètre dans un angle saillant.<br />
Photo 21. Montage d’usinage pour profiler une moulure<br />
refouillée sur la face d’une pièce cintrée. Document<br />
Compagnons du Devoir.<br />
91
049-098-Façonnage <strong>et</strong> usinage_4 16/03/12 17:53 Page92<br />
Photo 22. Profilage sur une face d’une pièce cintrée à<br />
l’entraîneur avec les gal<strong>et</strong>s jumelés au centre. Document<br />
Compagnons du Devoir.<br />
forme de la pièce à usiner. Elle sert à<br />
presser <strong>et</strong> à guider la pièce à usiner sur la<br />
première partie. Ainsi la pièce est poussée<br />
manuellement pendant l’usinage. Pour un<br />
amenage mécanique de la pièce à l’aide<br />
de l’entraîneur, les gal<strong>et</strong>s doivent être<br />
démontés pour être jumelés sur l’axe du<br />
gal<strong>et</strong> central afin que la pièce courbe ne<br />
puisse pas buter dans le carter du blocmoteur<br />
(photo 22). Ensuite, l’entraîneur<br />
est placé devant <strong>et</strong> au-dessus de l’outil de<br />
coupe de façon à ce que les gal<strong>et</strong>s jumelés<br />
soient dans l’axe de l’arbre porte-outil. La<br />
contre-forme qui sert de presseur est alors<br />
supprimée <strong>et</strong> remplacée par les gal<strong>et</strong>s de<br />
l’entraîneur.<br />
<strong>Le</strong> profilage arrêté<br />
<strong>Le</strong> profilage arrêté consiste à profiler<br />
une pièce de bois sur une longueur limitée<br />
(par deux mortaises par exemple). Ce type<br />
de profilage peut être effectué sur une<br />
pièce rectiligne ou curviligne.<br />
<strong>Le</strong> profilage arrêté rectiligne<br />
<strong>Le</strong> profilage arrêté rectiligne est l’usinage<br />
d’un profil arrêté sur une pièce droite.<br />
<strong>Le</strong> menuisier r<strong>et</strong>rouve très souvent c<strong>et</strong>te<br />
technique de travail, par exemple au cours<br />
de la réalisation d’une porte vitrée en<br />
partie haute <strong>et</strong> assemblée de panneaux en<br />
partie basse. La partie haute de c<strong>et</strong>te<br />
porte possède, pour recevoir le vitrage, une<br />
feuillure qui est arrêtée car, pour recevoir<br />
un panneau, la partie basse change de<br />
profil <strong>et</strong> comporte une rainure.<br />
Une fois les guides <strong>et</strong> l’outil de coupe<br />
réglés, le menuisier détermine par deux<br />
traits au crayon la zone de travail de l’outil<br />
sur le guide ou sur la table afin que le<br />
repérage soit visible lorsque la pièce de<br />
bois est en cours d’usinage. <strong>Le</strong>s pièces à<br />
92<br />
usiner doivent être coupées préalablement<br />
de long. Une fois la zone de profilage<br />
déterminée sur la pièce, le menuisier positionne<br />
les butées sur les guides d’entrée <strong>et</strong><br />
de sortie (fig. 65 a).<br />
Lorsque les réglages sont terminés, le<br />
menuisier positionne le presseur vertical en<br />
effleurant le dessus de la pièce pour ne pas<br />
gêner le déplacement de c<strong>et</strong>te dernière vers<br />
l’outil : dans ce cas le presseur a simplement<br />
une fonction de protection. Lors du<br />
profilage, le menuisier place en premier<br />
l’extrémité arrière contre la butée d’entrée.<br />
La pièce a tendance à entrer brusquement<br />
dans l’outil de coupe <strong>et</strong> à se plaquer contre<br />
le guide. La pièce est ensuite poussée progressivement<br />
vers l’outil <strong>et</strong> accompagnée<br />
jusqu’à la butée de sortie, puis dégagée par<br />
son extrémité arrière (fig. 65 b).<br />
<strong>Le</strong> profilage arrêté curviligne<br />
<strong>Le</strong> profilage arrêté curviligne consiste<br />
à arrêter un profilage sur une pièce courbe.<br />
Fig. 65. Profilage arrêté rectiligne. a. positionnement des<br />
butées sur les guides d’entrée (a) <strong>et</strong> de sortie (b) avec la<br />
zone de profilage (c); b. technique de passe.<br />
a<br />
b
049-098-Façonnage <strong>et</strong> usinage_4 16/03/12 17:53 Page93<br />
Fig. 66. Profilage arrêté curviligne en utilisant un gabarit.<br />
La technique s’apparente à celle utilisée<br />
pour une pièce droite si ce n’est que le<br />
menuisier utilise un gal<strong>et</strong> à bille <strong>et</strong> une<br />
virgule. <strong>Le</strong> menuisier doit concevoir un<br />
montage d’usinage qui prend en compte<br />
la zone de profilage sur la pièce de bois<br />
(fig. 66).<br />
L’entaillage<br />
Une entaille, en menuiserie, est un<br />
évidement de matière. Elle peut remplir<br />
une fonction d’assemblage ou une fonction<br />
décorative. Certaines entailles, notamment<br />
d’assemblage, avant l’évidement proprement<br />
dit, nécessitent au préalable des<br />
sciages qui en délimitent les contours. Par<br />
ailleurs, la réalisation de certains assemblages<br />
fait succéder une étape d’entaillage<br />
à une étape de sciage. C’est par exemple le<br />
cas d’un assemblage à mi-bois en croix de<br />
La menuiserie / <strong>Le</strong> <strong>façonnage</strong> <strong>et</strong> l’usinage<br />
Saint-André 97 . La mortaise correspond<br />
donc également à la définition de l’entaille.<br />
Mais c’est une entaille suffisamment particulière<br />
<strong>et</strong> importante en menuiserie pour<br />
l’étudier à part 98 .<br />
Lorsque l’entaille remplit une fonction<br />
d’assemblage, c’est le plus souvent grâce<br />
à un encastrement. Il s’agit par exemple<br />
de l’entaillage de marches d’escalier, de<br />
l’incrustation d’obj<strong>et</strong>s en tout genre ou<br />
encore du ferrage. L’entaille décorative se<br />
r<strong>et</strong>rouve quant à elle sur des pièces ornementales<br />
comme des panneaux à plis de<br />
servi<strong>et</strong>te, ou des traverses d’imposte avec<br />
des métopes, des triglyphes 99 , <strong>et</strong>c.<br />
Ces entailles peuvent être débouchantes<br />
ou partielles. Elles sont débouchantes<br />
si elles traversent toute la pièce<br />
dans l’une de ses dimensions. Une entaille<br />
débouchante correspond par exemple à un<br />
assemblage à mi-bois en croix. Une entaille<br />
partielle se r<strong>et</strong>rouve par exemple dans un<br />
assemblage à paume carrée 100 .<br />
Pour réaliser une entaille, le choix de<br />
l’outillage manuel ou mécanique utilisé par<br />
le menuisier dépend de la surface, de la<br />
forme <strong>et</strong> de la profondeur de l’entaille. La<br />
réalisation manuelle d’une entaille s’est<br />
raréfiée avec la généralisation pour les ferrures<br />
de la défonceuse portative 101 puis de<br />
la paumelleuse. Par contre, dès que le<br />
menuisier doit réaliser une entaille équarrie,<br />
il termine les angles au ciseau à bois.<br />
<strong>Le</strong> <strong>façonnage</strong><br />
L’entaillage manuel dans le bois massif<br />
<strong>Le</strong> menuisier doit préalablement<br />
prendre connaissance de l’aspect fibreux<br />
du bois massif <strong>et</strong> anticiper la réaction du<br />
tranchant de l’outil lorsqu’il pénètre dans<br />
le bois. <strong>Le</strong>s outils manuels couramment<br />
utilisés pour effectuer une entaille sont des<br />
outils tranchants emmanchés 102 . <strong>Le</strong>ur<br />
grande maniabilité perm<strong>et</strong> de réaliser des<br />
entailles de formes diverses, tant en bois<br />
de travers qu’en bois de fil, qu’il soit droit,<br />
couché ou qu’il s’agisse de contre-fil.<br />
Lorsque le tranchant de l’outil est<br />
engagé dans le fil d’une pièce de bois <strong>et</strong><br />
qu’il rencontre du fil droit, c’est-à-dire des<br />
fibres parallèles à la face travaillée, il suit<br />
le fil du bois tout en gardant une profondeur<br />
constante dans l’entaille <strong>et</strong> produit un<br />
bon état de surface (fig. 67 a). Dans c<strong>et</strong>te<br />
opération, la planche du ciseau 103 , généralement<br />
posée à plat sur la face finie, sert de<br />
guide.<br />
Lorsque le ciseau rencontre du fil<br />
couché, c’est-à-dire des fibres qui, par rapport<br />
à la planche du ciseau, forment un<br />
93<br />
97. Voir l’Encyclopédie<br />
des Métiers. La<br />
menuiserie, tome 4,<br />
« <strong>Le</strong>s assemblages »,<br />
p. 206, figure 22.<br />
98. Voir infra,<br />
p. XX.<br />
99. En menuiserie,<br />
une métope désigne<br />
un ornement constitué<br />
d’un évidement qui<br />
perm<strong>et</strong> de donner plus<br />
de relief à une sculpture<br />
qui, dans une<br />
frise, alterne avec des<br />
triglyphes, ornements<br />
constitués d’une succession<br />
de cannelures <strong>et</strong><br />
de plats à intervalles<br />
réguliers.<br />
100. Voir l’Encyclopédie<br />
des Métiers. La<br />
menuiserie, tome 4,<br />
« <strong>Le</strong>s assemblages »,<br />
p. 204 à 208.<br />
101. Voir l’Encyclopédie<br />
des Métiers. La<br />
menuiserie, tome 4,<br />
« <strong>Le</strong>s outils », p. 99.<br />
102. Voir l’Encyclopédie<br />
des Métiers. La<br />
menuiserie, tome 2,<br />
« <strong>Le</strong>s outils », p. 53.<br />
103. La planche du<br />
ciseau correspond au<br />
corps de l’outil.
049-098-Façonnage <strong>et</strong> usinage_4 16/03/12 17:53 Page94<br />
104. Ici, l’angle de<br />
dépouille correspond à<br />
l’angle entre le dos du<br />
ciseau à bois <strong>et</strong> la plan<br />
de la pièce façonnée.<br />
angle aigu, il tend à être entraîné dans le<br />
même sens (fig. 67 b). Un ciseau parfaitement<br />
affûté, avec un angle de coupe assez<br />
fin, produit un excellent fini. Seulement,<br />
dans c<strong>et</strong>te opération, l’outil ne peut garder<br />
une profondeur constante puisque le tranchant<br />
de l’outil suit le fil du bois qui<br />
remonte. <strong>Le</strong> menuisier doit donc maintenir<br />
fermement la planche du ciseau sur la surface<br />
finie en l’orientant en biais pour trancher<br />
les fibres du bois.<br />
Lorsque le ciseau rencontre du contrefil,<br />
c’est-à-dire des fibres qui, par rapport à<br />
la planche du ciseau, forment un angle<br />
obtus, il a tendance à suivre le sens des<br />
fibres, à s’enfoncer anormalement dans le<br />
bois, <strong>et</strong> ainsi produire des arrachements <strong>et</strong><br />
un mauvais état de surface (fig. 67 c). <strong>Le</strong><br />
menuisier adopte alors la même attitude<br />
qu’avec du fil couché mais en réalisant de<br />
courtes passes. Il peut également animer<br />
l’outil d’une trajectoire oscillante.<br />
Dans le cas où le tranchant de l’outil<br />
est engagé en travers fil pour effectuer un<br />
94<br />
a<br />
b<br />
c<br />
Fig. 67. <strong>Le</strong>s différents types de fils du bois rencontrés par<br />
le ciseau. a. fil droit; b. fil couché; c. contre-fil.<br />
fond d’entaille, l’entaille se réalise perpendiculairement<br />
aux fibres du bois. Elle se<br />
révèle toujours plus difficile qu’en bois<br />
de fil <strong>et</strong> l’état de surface demeure d’assez<br />
mauvaise qualité, car sous l’action de<br />
l’arête tranchante les fibres ont tendance à<br />
s’écraser <strong>et</strong> à se décoller plutôt qu’à se<br />
laisser trancher. Dans des bois très homogènes,<br />
comme le hêtre, on peut cependant<br />
obtenir un état de surface correct. Tout<br />
comme les coupes en bois de fil, la coupe<br />
en travers fil peut s’effectuer en fil droit,<br />
en fil couché ou en contre-fil. Mais dans ce<br />
cas, c’est l’angle entre la planche du ciseau<br />
<strong>et</strong> les cernes observables en bout de la<br />
pièce de bois qui est pris en compte.<br />
En fil droit, le tranchant du ciseau<br />
tend à décoller les fibres plutôt qu’à les<br />
trancher, car la force nécessaire à l’action<br />
de l’outil est parfois supérieure à la résistance<br />
au décollement des fibres (fig. 68 a).<br />
Il s’ensuit un mauvais état de surface<br />
qui peut cependant être amélioré en opérant<br />
avec un outil dont l’angle de coupe<br />
est proche de 20 o , au lieu de 25 o en règle<br />
générale.<br />
En fil couché, les inconvénients de<br />
décollement des fibres restent les mêmes<br />
qu’en bois de fil. <strong>Le</strong> ciseau a c<strong>et</strong>te fois tendance<br />
à déraper, mais l’état de surface est<br />
bon (fig. 68 b). Dans c<strong>et</strong>te opération, le<br />
menuisier anime son outil d’une trajectoire<br />
biaise avec un léger angle de dépouille 104 .<br />
Fig. 68. <strong>Le</strong>s différents types de travers fil rencontrés par le<br />
ciseau. a. fil droit; b. fil couché.<br />
a<br />
b
049-098-Façonnage <strong>et</strong> usinage_4 16/03/12 17:53 Page95<br />
En contre-fil, le tranchant du ciseau<br />
suit le fil du bois vers l’intérieur de la<br />
pièce de bois <strong>et</strong> arrache les fibres sans<br />
vraiment les trancher. <strong>Le</strong> maniement de<br />
l’outil devient alors très difficile <strong>et</strong> l’état<br />
de surface reste assez médiocre. <strong>Le</strong> menuisier<br />
améliore cependant le résultat en opérant<br />
par p<strong>et</strong>ites passes, en ayant soin de<br />
n’enlever que très peu de bois à la fois.<br />
Dans l’entaille en bois de travers, quelle<br />
que soit la direction des cernes du bois, il<br />
convient chaque fois qu’il est possible de le<br />
faire, d’agir non pas de face par rapport au<br />
chant de la pièce, mais de biais (fig. 69 a).<br />
Ce mouvement peut avoir une trajectoire<br />
biaise rectiligne ou, pour des cas plus difficiles,<br />
biaise <strong>et</strong> sinusoïdale en raison du<br />
mouvement oscillant que le menuisier<br />
donne au ciseau (fig. 69 b).<br />
<strong>Le</strong> traçage<br />
Suivant la forme de l’entaille, le traçage<br />
s’exécute au trusquin, à l’équerre,<br />
au compas, au gabarit, ou bien encore à<br />
main levée. Afin de distinguer les parties à<br />
enlever de celles à conserver, il est conseillé<br />
de faire une marque à la craie de couleur<br />
à l’intérieur de la surface déjà délimitée.<br />
Non seulement, ceci perm<strong>et</strong> d’indiquer plus<br />
clairement les différentes parties, mais<br />
encore d’apprécier l’équilibre des pleins <strong>et</strong><br />
des creux avant d’entreprendre le travail.<br />
Fig. 69. <strong>Le</strong>s différentes façons de manier le ciseau lorsqu’il<br />
rencontre du travers fil. a. maniement en biais; b. maniement<br />
par oscillation.<br />
a<br />
b<br />
La menuiserie / <strong>Le</strong> <strong>façonnage</strong> <strong>et</strong> l’usinage<br />
Dans certains cas, comme les assemblages<br />
à mi-bois, l’entaille s’effectue sur toute la<br />
largeur d’une ou plusieurs surfaces, ce qui<br />
perm<strong>et</strong> de délimiter certains contours à la<br />
scie à araser.<br />
L’évidement<br />
<strong>Le</strong>s pièces à évider peuvent être placées<br />
à chant ou à plat sur l’établi. Posée à<br />
plat sur l’établi, la pièce présente son tracé<br />
à la vue du menuisier contrairement à celle<br />
posée à chant. Quelle que soit la disposition<br />
de l’entaille sur la pièce de bois, son<br />
mode d’exécution se trouve déterminé par<br />
sa nature (d’encastrement ou décorative)<br />
<strong>et</strong> sa forme. S’il s’agit d’une entaille droite,<br />
parallèle ou non aux rives de la pièce, un<br />
maill<strong>et</strong> <strong>et</strong> quelques ciseaux à bois suffisent<br />
à l’exécuter par guillochage (fig. 70 a) ou<br />
par bûchage (fig. 70 b). <strong>Le</strong> menuisier procède<br />
ensuite à un dégagement du contour<br />
(fig. 70 c) <strong>et</strong> à un dressage du fond.<br />
En revanche, pour une entaille dont<br />
le contour comporte des courbes, il est préférable<br />
de délimiter d’abord ce contour en<br />
Fig. 70. Entaillage d’encastrement. a. guillochage ;<br />
b. bûchage; c. reprise des contours.<br />
a<br />
b<br />
c<br />
95
049-098-Façonnage <strong>et</strong> usinage_4 16/03/12 17:53 Page96<br />
105. La bague de<br />
copiage est un accessoire<br />
propre à la défonceuse<br />
lui perm<strong>et</strong>tant de<br />
copier toute forme à<br />
partir d’un gabarit.<br />
donnant des coups de gouge ou de ciseau à<br />
bois légèrement en r<strong>et</strong>rait du contour de<br />
l’évidement <strong>et</strong> à l’intérieur de celui-ci, puis<br />
de procéder à son dégagement comme pour<br />
une entaille droite. Enfin, le menuisier termine<br />
par une reprise des contours en respectant<br />
exactement le tracé.<br />
Pour aplanir les fonds, il faut faire<br />
usage de la guimbarde, en réglant son fer à<br />
la profondeur finie de l’entaille. Pour être<br />
efficace, c<strong>et</strong> outil doit être manié avec des<br />
gestes rapides <strong>et</strong> courts. <strong>Le</strong> supplément de<br />
bois conservé sur le contour de l’entaille<br />
est alors enlevé au ciseau <strong>et</strong> à la gouge.<br />
Lorsqu’il n’y a qu’une faible quantité de<br />
matière à enlever, particulièrement lorsque<br />
le ciseau travaille perpendiculairement<br />
aux fibres, le risque d’éclats est important.<br />
Pour l’éviter, le menuisier prend soin de<br />
placer une cale faisant office de pare-éclats<br />
(fig. 71).<br />
La réalisation manuelle des entailles<br />
décoratives suppose un plus grand soin<br />
Fig. 71. Entaillage en bois de bout. a. sans cale pare-éclat;<br />
b. avec cale pare-éclat.<br />
96<br />
a<br />
b<br />
que celle des entailles d’encastrement. En<br />
raison de leur fonction d’ornement, les<br />
détails sont plus nombreux <strong>et</strong> le fini se<br />
doit d’être parfait. La diversité des ciseaux<br />
à bois <strong>et</strong> des gouges nécessaires est aussi<br />
plus importante afin de répondre à la plus<br />
grande variété <strong>et</strong> à la plus grande complexité<br />
des formes à évider.<br />
L’usinage<br />
Pour réaliser mécaniquement une<br />
entaille, le menuisier peut utiliser diverses<br />
sortes de machines : mortaiseuses, défonceuses,<br />
affleureuse, paumelleuse… <strong>Le</strong> choix<br />
de ces machines reste à l’initiative du<br />
menuisier suivant le type d’entailles rencontrées,<br />
mais il utilise le plus souvent la<br />
défonceuse portative pour sa maniabilité,<br />
sa facilité d’utilisation <strong>et</strong> sa polyvalence<br />
permise par la diversité des fraises compatibles.<br />
Pour effectuer une entaille partielle<br />
rectiligne, la défonceuse portative est couramment<br />
munie d’une fraise droite qui<br />
perm<strong>et</strong> d’obtenir des entailles à fond plat à<br />
un angle droit. Suivant la complexité de<br />
l’entaille, le menuisier peut confectionner<br />
un montage d’usinage afin de guider la<br />
défonceuse dans les bonnes directions <strong>et</strong><br />
ainsi détourer puis évider l’entaille souhaitée<br />
(photo 23).<br />
Pour des usinages cintrés, le menuisier<br />
doit équiper la table de la défonceuse<br />
d’une bague de copiage 105 dont le diamètre<br />
est supérieur à celui de la fraise utilisée<br />
(photo 24). Cela engendre un élargissement<br />
du contour de l’entaille effectuée sur le<br />
gabarit par rapport à celle réalisée sur<br />
la pièce de bois. Lors de l’usinage de la<br />
pièce de bois, la bague de copiage vient<br />
s’appuyer sur le contour de l’entaille du<br />
gabarit.<br />
Photo 23. Gabarit pour l’entaillage à la défonceuse avec<br />
une bague de copiage d’un motif présent sur des vol<strong>et</strong>s.<br />
Document Compagnons du Devoir.
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Photo 24. Positionnement de la fraise de défonceuse par<br />
rapport à la bague de copiage. Document Compagnons du<br />
Devoir.<br />
Dans certains cas, le menuisier est<br />
amené à préparer des sculptures en évidant<br />
le contour des motifs pour les m<strong>et</strong>tre en<br />
relief. Il utilise une défonceuse portative<br />
sans gabarit, munie d’une p<strong>et</strong>ite fraise<br />
droite afin de pouvoir travailler dans les<br />
plus p<strong>et</strong>its angles des motifs. La défonceuse,<br />
dans c<strong>et</strong>te situation, n’est guidée<br />
que visuellement.<br />
Conclusion<br />
Pour chacune des opérations recensées<br />
dans c<strong>et</strong>te étude, nous avons tenté de présenter<br />
les moyens techniques <strong>et</strong> le mode<br />
opératoire nécessaires pour la mener à<br />
bien. Il reste toutefois un mode d’usinage<br />
qui n’a pas été évoqué <strong>et</strong> qui peut convenir<br />
à toute opération : le recours à un centre<br />
d’usinage à commande numérique. En<br />
La menuiserie / <strong>Le</strong> <strong>façonnage</strong> <strong>et</strong> l’usinage<br />
amélioration constante depuis son apparition<br />
dans les années soixante-dix, ce système<br />
qui repose sur la conception <strong>et</strong> la<br />
fabrication assistées par ordinateur allie<br />
polyvalence, rapidité <strong>et</strong> qualité d’exécution.<br />
<strong>Le</strong> processus commence par la<br />
conception de la pièce à l’aide d’un logiciel<br />
spécialisé qui perm<strong>et</strong> de la modéliser.<br />
C<strong>et</strong>te modélisation est ensuite interprétée<br />
par un autre logiciel qui a pour but de<br />
programmer le « parcours-outils » correspondant.<br />
Il détermine alors le choix des<br />
outils, les vitesses de coupe <strong>et</strong> d’avance, la<br />
stratégie d’usinage. À ce stade, les connaissances<br />
du matériau, l’anticipation de son<br />
comportement face aux outils <strong>et</strong> l’intelligence<br />
de l’ensemble du processus de fabrication<br />
de l’ouvrage restent primordiales. Il<br />
est parfois possible d’effectuer une simulation<br />
graphique qui perm<strong>et</strong> au programmeur<br />
de visualiser en 3D le comportement<br />
de la machine-outil <strong>et</strong> de vérifier la pertinence<br />
des méthodes d’usinage choisies.<br />
Enfin, ces parcours sont traduits par la<br />
« commande numérique » qui, après une<br />
indispensable phase de réglage, usine <strong>et</strong><br />
« sort » les pièces. Calibrage, perçage, mortaisage,<br />
tenonnage, profilage, entaillage :<br />
rares sont les opérations d’usinage qui<br />
restent à l’écart de son champ de compétence!<br />
Mais l’investissement que demande ce<br />
type de machine, la nécessaire formation à<br />
la science de la programmation, le temps<br />
de préparation en amont de l’usinage à<br />
proprement parler ne justifient pas son<br />
utilisation pour des pièces isolées. La<br />
« commande numérique » constitue donc<br />
l’exemple le plus spectaculaire du progrès<br />
technologique du métier de menuisier sans<br />
pour autant en être la panacée.<br />
<strong>Le</strong>s Compagnons menuisiers <strong>et</strong> ébénistes du Devoir<br />
Texte du Compagnon Hoehn, Nicolas le Vosgien<br />
<strong>et</strong> du Compagnon Dersoir, Antoine l’Angevin.<br />
Dessins de Pierre Chapelle.<br />
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