Réalisation du guidage linéaire du pantorouter

Maintenant que le pantographe du pantorouter XL a été fabriqué, j'ai besoin de réaliser le guidage linéaire qui s'assurera le pantographe pourra se déplacera d'avant en arrière (parallèlement à l'axe de la défonceuse).

Mais ce pantorouteur est prévu pour des défonceuse à plongée libre, ne vaudrait-il pas mieux utiliser le mécanisme de plongée de la défonceuse pour cette action ? Le soucis de la plongée de la défonceuse est qu'elle est difficile à actionner et qu'elle a une course limitée. Il est courant de faire dépasser la pièce à usiner de la table du pantorouter lors de l'usinage de tenons, comme montré ci-contre. Cependant, la pièce est positionnée au dessus de la table lors de découpe de mortaise, ce qui fait que la défonceuse a besoin de pouvoir plonger suffisament pour pouvoir usiner au dessus de la table. La plongée de la défonceuse n'a pas assez de course pour ces deux actions.

Une bonne solution pour réaliser le mécanisme de plongée consiste à utiliser des arbres en acier poli et des roulements à billes linéaires, comme par exemple sur le pantorouter en métal. Mais ces pièces sont chères et difficiles à trouver en grande surface de bricolage.

Par ailleurs, cette solution occupe beaucoup de place en hauteur.

Je préfère utiliser des glissières de tiroir. Il faut éviter d'utiliser les glissières à sortie totale comme celle qui est montrée ci-contre, c'est à dire à mécanisme télescopique, car elles ont trop de jeu. Malencontreusement, la majeure partie des glissière à tiroir à sortie totale sont de ce type. Il faudra donc chercher un peu pour trouver des glissières qui conviennent.

Les glissières qui conviennent n'ont qu'un seul jeu de billes. Sont concernées les glissières de bonne qualité pour plateau à clavier, les vieux modèles de glissières à sortie totale de tiroir ainsi que les glissères centrales à tiroir. La glissière tout en bas de la photo ne convient pas.

La glissière centrale à tiroir, celle qui est encore dans son emballage, est tout-à-fait adaptée à mon besoin. Je l'ai trouvé dans un magasin Lowes. Magasin qui vend par ailleurs les ressorts que j'aurais besoin plus tard dans la construction, donc jetez-y un œil. (Home Depot ne vend aucune de ces deux pièces)

La glissière centrale à tiroir a une pièce de fixation qu'il est facile de retirer. Les glissières sont aussi faciles à séparer en tirant fortement dessus.

Une fois le rail intérieur retiré, il reste la cage à billes qui maintient les billes du roulement en place. Des ergots métalliques sur le rail extérieur limitent le déplacement du rail intérieur.

Dans le cas ci-présent, j'ai retiré un des ergots (flèche rouge) à la meuleuse d'établi. J'aurais également pu l'aplatir au marteau, mais au risque de tordre la glissière.

Je n'ai besoin que de 12 cm de course de déplacement. Je vais ajouter une autre cage à bille pour renforcer la glissière. Elle provient d'une autre glissière récupérée dans une poubelle. Par chance, la plupart des glissières de bonne qualité ont le même profil et le même diamètre de billes.

Je coupe la partie extérieure à la bonne longueur. Je désire qu'elle fasse environ 43 cm.

Une fois la partie intérieure coupée à la bonne longueur, je réalise un ergot de blocage en découpant des encoches et en tordant la languette. L'ergot empêchera la sortie de la cage à billes.

Les dernières glissières que j'avais utilisées avaient un peu de jeu que j'avais éliminé en resserrant le rail dans un étau. Il faut faire attention à ne pas trop le resserrer en y allant petit à petit et en s'assurant qu'aucune bille ne reste dans le rail. Vous aurez peut-être besoin de faire cette rectification. Les rails que j'ai acheté à Lowes étaient sans jeu dès le début et je n'ai donc eu aucune correction à faire.

Je perce ensuite des trous de montage. Il faut que les glissières soient totalement démontées. Je peux les séparer totalement maintenant que j'ai retiré un des ergots de blocage. Je récupère toute les billes du roulement au fur et à mesure.

Je vais utilisé les trous préexistants ainsi que de nouveaux trous. J'utilise un pied à coulisse pour marquer l'emplacement des nouveaux trous par rapport aux anciens en rayant la surface. Je m'assure ainsi de la position du nouveau trou avec une grande répétabilité.

Je poinçonne l'emplacement du nouveau trou.

Le poinçon guide le forêt au bon emplacement. Il est très difficile de percer précisément un trou dans du métal sans poinçon vu que le forêt dérape un peu en tournant.

Je perce d'abord un petit trou de guidage de 3mm (ou 1/8 de pouce) pour l'élargir ensuite au bon diamètre pour les vis. Je t'utilise ensuite l'extremité d'un gros forêt pour ébavurer et bisoter les bords du trou pour me permettre d'utiliser des vis à tête fraisée.

Les rails sont prêts pour l'assemblage.

Je plaque les rails extérieurs sur le dessous du plateau glissant. Ils doivent être rigoureusement parallèles.

J'ai découpé deux séparateurs à la scie circulaire. Ils sont conçus pour s'appuyer sur le même côté des deux rails, ce qui fait que la distance de centre à centre sera constante et indépendante de la largeur du profil de ces rails. J'ai coupé ces séparateurs à partir d'un seul bloc de bois que j'ai refendu ensuite, ce qui m'assure que leur longueur est exactement la même.

Je les utilise pour positionner les rails...

...pour ensuite tracer le contour des trous. Je poinçonne ensuite au centre du tracé.

Je perce des trous légèrement plus grand que le corps des vis pour laisser un peu de jeu nécessaire à un ajustement ultérieur.

Je perce aussi un trou suffisament profond de l'autre côté pour que l'écrou et la rondelle soient sous la surface .

Je visse les rails en place. Mettre les rondelles et écrous en place est souvent une tâche épineuse. J'utilise une clé à douille pour serrer l'écrou.

Je fixe maintenant les rails intérieurs sur la base de la machine. Ils sont légèrement plus court, ce qui fait que le chemin de roulement sera toujours couvert par le plateau quand il se déplacera d'avant en arrière.

Je réutilise les mêmes séparateurs pour positionner les rails du bas. Vu que les séparateurs sont toujours référencés sur le même côté des rails, ils produisent le même écartement des centres.

Je visse les rails en place comme précédemment.

J'insère à présent la cage à billes ainsi que les billes en place, ce qui est aussi une tâche difficile. J'ai retiré toute la graisse des rails, des cages à billes et des billes vu que les divers travaux d'usinage ont dû contaminer cette graisse.

Je ne regraisse d'ailleurs pas pour l'instant vu qu'il ne s'agit pas de l'assemblage final.

J'arrive à insérer la cage à billes en place en mettant une bille de part et d'autre et en poussant la cage, une paire de billes à la fois. Pour l'instant, je ne mets qu'une paire de billes sur trois.

Il y avait des ergots à l'origine qui éviter que les cages à billes ne sortent de leur chemin. Je visse devant une extremité du rail une vis pour remplacer la butée que j'ai melée. Cette vis est sur le côté car c'est le seul emplacement où elle n'interférera pas avec le déplacement du rail intérieur, ce dernier ayant besoin de pouvoir dépasser.

J'aligne les rails les uns par rapport aux autres. Les rails de la base sont parallèles et solidement fixés alors que les rails du plateau glissant n'ont pas leurs boulons serrées pour l'instant.

Une fois que les deux parties glissent l'une par rapport à l'autre, le jeu de montage du plateau glissant permet un alignement parfait. Je peux maintenant bloquer cet alignement en serrant les vis du plateau.

Le guidage linéaire est terminé.

Les roulements à billes permettent un déplacement aisé même sous contraintes. Je peux ainsi entrainer la plongée d'avant en arrière depuis le côté sans risque d'arc-boutement.

J'ai aussi réalisé une vidéo accéléré pour cette partie de la construction:
Timelapse de la fabrication du guidage linéaire

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