Compas pour toupie : 5 projets de découpe de cercles qui fonctionnent

Un compas de toupie transforme une toupie en outil fiable pour découper des cercles, mais le pivot ne se place pas sur la ligne que vous voulez découper. La distance entre le pivot et la fraise détermine la trajectoire de la fraise, et le rayon de la fraise doit être ajouté ou soustrait pour placer correctement le bord fini.

L’autre décision concerne la profondeur. Une passe profonde unique dans une découpe circulaire charge un côté de la fraise et tire la toupie hors de l’arc. Plusieurs passes peu profondes prennent plus de temps, mais elles protègent le rayon, la fraise et vos doigts. Voici cinq projets pour lesquels ce compromis compte.

Réglez précisément un compas de toupie

Un compas est un bras droit fixé à la base de la toupie à une extrémité et à un pivot à l’autre. Le pivot peut être une vis traversant le bras, une goupille bien ajustée ou une goupille d’acier amovible dans une planche de base. Le bras ne doit pas fléchir et le pivot ne doit pas bouger dans son trou.

Commencez par définir le bord fini, et non l’axe de la fraise. Si le bord extérieur souhaité d’un disque a un rayon R et que le rayon de la fraise est r, réglez la distance entre le pivot et le centre de la fraise à R moins r. Le centre de la fraise se déplace à l’intérieur du bord extérieur fini, laissant le bord extérieur de la fraise sur la ligne.

Pour un trou dont le rayon intérieur est R, réglez la distance à R plus r. Le centre de la fraise se déplace à l’extérieur du trou fini, laissant le bord intérieur de la fraise sur la ligne. C’est la partie d’un gabarit circulaire qui cause le plus de résultats aux mauvaises dimensions : le rayon de la fraise se soustrait pour une découpe extérieure et s’ajoute pour une découpe intérieure, en supposant que la ligne décrit le bord final.

Mesurez à partir du centre réel du pivot jusqu’au centre de la fraise, et non jusqu’au bord de la pince, de la base de la toupie ou du bras. Percez le trou du pivot, installez la fraise, abaissez-la juste assez pour marquer une retaille, puis mesurez du centre du pivot jusqu’au centre de cette marque. Si vous changez le diamètre de la fraise, recalculez le réglage.

Fixez solidement la pièce et soutenez la retaille. Une vis de pivot peut retenir le bras alors que la planche bouge encore; la planche a donc besoin de ses propres serre-joints ou de vis temporaires placées à l’extérieur de la trajectoire de coupe. Si la découpe traverse la planche, laissez une mince pellicule lors de la dernière passe ou utilisez des attaches là où le bord fini le permet.

Cinq projets à réaliser avec un compas de toupie

1. Dessus de table rond ou siège de tabouret

Problème réglé : Un dessus rond élimine les coins pointus et l’espace mort peu pratique d’un dessus rectangulaire, tandis qu’un compas produit un périmètre reproductible sans avoir à tracer un arc de compas grandeur réelle.

Pièces et matériaux principaux : Utilisez un panneau stable ou une ébauche en planches collées sur chant, un bras de compas rigide, une vis ou une goupille de pivot, une fraise droite et une installation de rognage à affleurement ou de ponçage pour le bord. Pour un panneau collé, le sens du grain et la disposition des joints sont aussi importants que le cercle.

La partie plus difficile qu’elle n’en a l’air : Soutenir la retaille tout en préservant le bord fini est la vraie difficulté. Un disque peut bouger lorsque les dernières fibres se détachent, et un anneau de retaille lourd peut arracher les fibres à la sortie. Retirez la majeure partie de la retaille avec une scie sauteuse ou une autre méthode d’ébauche appropriée, en laissant une petite surépaisseur pour la toupie. Gardez le compas sur la coupe finale et faites la dernière passe assez peu profonde pour que la fraise ne lutte pas contre un panneau entier.

Pour un dessus de meuble, nous choisirions une fraise de diamètre modéré ayant une longueur de coupe suffisante pour le matériau, puis ferions plusieurs passes plutôt que d’essayer de gagner du temps grâce à la profondeur. Une fraise affûtée et une passe finale propre sont plus utiles ici qu’une toupie plus grosse.

2. Plateau rond évidé

Problème réglé : Un plateau peu profond empêche les clés, la quincaillerie ou les articles de service de glisser d’une surface plane. Il permet aussi d’utiliser une retaille trop petite pour un projet plus grand.

Pièces et matériaux principaux : La fabrication nécessite une ébauche ronde, un compas, une toupie plongeante, une fraise droite ou à creuser les bols et une butée de profondeur. Une ébauche distincte pour le fond peut être collée sous le rebord, ou le plateau peut rester d’une seule pièce avec une poche plate.

La partie plus difficile qu’elle n’en a l’air : Le fond de la poche doit rejoindre la paroi sans former de marche visible. Commencez par le plus petit cercle, puis agrandissez la poche par incréments mesurés. Une fraise à fond plat aide, mais la toupie doit rester de niveau pendant que le compas suit l’arc. Marquez la profondeur sur la toupie ou utilisez une butée afin que chaque passe enlève une couche contrôlée.

Ne rendez pas la paroi finale mince comme du papier pour gagner en capacité. Le rebord doit avoir une épaisseur suffisante pour résister aux bosses et dissimuler les petites ruptures de grain. Si l’ébauche est lamellée, orientez les joints de façon que la fraise ne soulève pas une courte section de bois de bout à la partie la plus visible du rebord.

3. Panneau de haut-parleur ou panneau d’instrument circulaire

Problème réglé : Une ouverture ronde permet d’installer un haut-parleur, une jauge, un évent ou un cadran dans un panneau avec un diamètre contrôlé et une face avant propre.

Pièces et matériaux principaux : Utilisez un panneau de contreplaqué, de bois massif ou un panneau en feuille approprié, un compas de toupie, une fraise droite pour l’ouverture traversante et une fraise à quart-de-rond ou à chanfreiner si le bord avant doit avoir un profil. Le haut-parleur ou l’instrument détermine les dimensions de l’ouverture, de la feuillure et du cercle de vissage.

La partie plus difficile qu’elle n’en a l’air : Le diamètre indiqué n’est peut-être pas celui du trou fini. Un haut-parleur peut nécessiter une feuillure pour son cadre, une ouverture plus petite pour son cône et un cercle de boulonnage distinct. Lisez le dessin de la pièce et déterminez quel diamètre correspond à quel élément avant de régler le pivot.

Découpez la feuillure avant le trou traversant si la face avant en a besoin. Pour le trou traversant, laissez une mince pellicule au fond et retirez-la lors de la dernière passe. Cela empêche la pastille de retaille de tomber et d’arracher le bord arrière. Vérifiez l’ajustement sur une retaille provenant du même panneau; la dimension nominale d’une pièce ne tient pas compte de la peinture, du joint d’étanchéité ou d’un panneau gauchi.

4. Prototype de roue, de poulie ou de came sans charge

Problème réglé : Un prototype de mécanisme circulaire permet de vérifier le dégagement, le suivi de la courroie, la sensation en main ou une tringlerie avant de passer à un procédé plus spécialisé. Il est utile pour les maquettes, les gabarits et les mécanismes de présentation.

Pièces et matériaux principaux : Préparez du contreplaqué, un panneau MDF, du bois franc ou un autre matériau adapté au prototype, ainsi qu’un compas, une fraise de dimension appropriée pour le matériau, une perceuse ou un outil d’alésage pour le trou central et un gabarit pour le moyeu ou la gorge de courroie.

La partie plus difficile qu’elle n’en a l’air : La concentricité est plus difficile à obtenir que le cercle extérieur. Si le trou central est percé à partir d’un tracé distinct plutôt qu’à partir de la même référence de pivot, la roue peut osciller même si son périmètre est précis. Utilisez le pivot du compas comme référence centrale pour le trou, le bord extérieur et toute gorge. Pour une gorge de courroie, faites une installation ou un gabarit distinct plutôt que d’essayer de guider la toupie à l’œil.

Considérez une roue en bois découpée à la toupie comme un prototype, à moins que le matériau, le grain, les fixations et les charges aient été vérifiés pour l’application. Un cercle peut être précis sur le plan dimensionnel et tout de même céder dans une section à grain court ou au niveau d’un moyeu mal soutenu.

5. Couvercle rond avec rebord ajusté

Problème réglé : Un couvercle ajusté protège une boîte, un étui peu profond ou un contenant de rangement circulaire sans dépendre de charnières ou d’un couvercle lâche.

Pièces et matériaux principaux : Vous avez besoin d’une ébauche pour le couvercle, d’une ébauche pour la boîte ou le rebord, d’un compas, d’une fraise droite et d’une installation pour découper une feuillure ou une poche. Un petit jeu est nécessaire entre les pièces qui s’emboîtent, et ce jeu dépend du matériau, du fini et du fait que le couvercle soit conçu pour glisser ou se soulever.

La partie plus difficile qu’elle n’en a l’air : Le couvercle et l’ouverture peuvent tous deux être ronds tout en ne s’ajustant pas. La cause habituelle est de découper le couvercle et la boîte à partir de centres distincts, puis de supposer que leurs diamètres nominaux correspondront. Gardez une seule référence de pivot pour les éléments qui s’emboîtent, ou fabriquez un anneau d’essai dans le même matériau avant de découper les pièces finies.

Pour le bois, prévoyez le mouvement saisonnier si le couvercle est large et que le sens du grain rend ce mouvement important. Un ajustement serré par temps sec peut coincer plus tard. Nous préférons laisser un jeu contrôlé et vérifiable plutôt que de chercher un ajustement par friction qui dépend de l’humidité de la journée.

Profondeur par passe et sens d’avance pour les cercles

La profondeur appropriée par passe dépend de la puissance de la toupie, du diamètre de la fraise, de la géométrie des cannelures, du matériau, du sens du grain et de la solidité de la fixation de la pièce. Il n’existe pas de profondeur universelle utile. Commencez par des passes peu profondes dans une retaille, augmentez seulement pendant que la toupie reste stable et que les copeaux s’évacuent, et faites de la dernière passe un léger nettoyage plutôt qu’une coupe pleine profondeur.

Une passe profonde unique charge un côté de la fraise. Dans un cercle, cette charge latérale change continuellement autour de l’arc, de sorte que la toupie peut s’éloigner de la trajectoire du compas et laisser un bord à facettes ou trop grand. Elle augmente aussi le risque de brûlure, de vibration et de bris de fraise. Une coupe d’ébauche qui laisse une petite surépaisseur, suivie d’une passe de finition sur toute la circonférence, est la méthode la plus sûre.

Pour une toupie dont la fraise tourne dans le sens horaire vue du dessus, utilisez les sens d’avance suivants :

• Sur un périmètre extérieur, avancez dans le sens antihoraire pour une coupe conventionnelle. Le sens de coupe en avalant est horaire.
• À l’intérieur d’un trou ou d’une poche, avancez dans le sens horaire pour une coupe conventionnelle. Le sens de coupe en avalant est antihoraire.
• Évitez la coupe en avalant sur un cercle à pleine profondeur, sauf pour une raison précise et si vous avez une prise ferme, car la toupie peut se tirer vers l’avant dans la coupe.
• Si vous devez faire une passe de nettoyage en avalant pour réduire l’arrachement, gardez-la peu profonde, gardez vos deux mains sur la toupie et laissez assez de matériau pour qu’un glissement ne puisse pas gâcher la dimension finale.

Le grain peut rendre le sens nominalement conventionnel différent dans certaines sections du cercle, surtout dans le bois massif. Écoutez tout changement de tonalité, surveillez la poussière plutôt que les copeaux et arrêtez-vous si la toupie commence à avancer sans la pression exercée par votre mouvement.

Choisissez le projet selon sa tolérance et son mode de défaillance

La même installation de compas peut servir à fabriquer un prototype grossier ou une pièce de mobilier visible, mais l’erreur acceptable est différente. Voici des cibles de départ utiles, et non des promesses pour toutes les machines ou tous les matériaux.

Si le projet nécessite seulement une forme ronde visuelle, la méthode économique suffit : une découpe à la scie sauteuse légèrement à l’extérieur de la ligne, suivie d’un ponçage, peut être plus rapide que la fabrication d’un compas. N’achetez pas une toupie plus grosse ni un système spécialisé de découpe de cercles pour une seule ébauche de pancarte. Le compas devient vraiment utile lorsque le cercle doit être reproductible, concentrique ou associé à une feuillure correspondante.

Questions fréquentes

Comment régler un compas de toupie pour un cercle intérieur?

Mesurez le rayon intérieur fini souhaité du centre du trou jusqu’à sa paroi. Ajoutez le rayon de la fraise à cette valeur, puis réglez la distance entre le pivot et le centre de la fraise sur cette somme. Marquez le réglage sur une retaille et mesurez le trou d’essai avant de découper la pièce.

Dois-je découper un cercle dans le sens horaire ou antihoraire avec une toupie?

Avec une fraise tournant dans le sens horaire vue du dessus, découpez un périmètre extérieur dans le sens antihoraire et un trou intérieur dans le sens horaire pour la coupe conventionnelle normale. Les sens de coupe en avalant sont opposés : horaire à l’extérieur et antihoraire à l’intérieur. Utilisez la coupe en avalant seulement pour des passes de nettoyage contrôlées et peu profondes.

Combien de passes un compas de toupie doit-il faire?

Faites suffisamment de passes pour qu’aucune passe ne surcharge la fraise ni ne force la toupie latéralement. Le nombre dépend du matériau, de la fraise, de la toupie et de la profondeur. Un essai sur une retaille devrait produire des copeaux continus, sans brûlure ni changement dans la trajectoire du compas; si ce n’est pas le cas, réduisez la profondeur ou avancez plus lentement.

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