Tenons et mortaises : les faire soi même à la machine à bois

Très appréciés pour leur solidité, les assemblages par tenons et mortaises sont à la base de nombreuses constructions en bois. Si les réaliser à la main nécessite une indéniable dextérité, les usiner à la machine devient presque un jeu d’enfant. Avec, de surcroît, un gain de temps conséquent.

Qu’est-ce que c’est ?

La mortaise est une entaille rectangulaire creusée dans le chant ou la face d’une pièce de bois. Elle reçoit le tenon (ou partie « mâle »), qui est un double épaulement pratiqué à l’extrémité de l’autre pièce. Traditionnellement, les mortaises s’exécutent à la main à l’aide d’un bédane et d’un maillet, et le tenon avec une scie à dos (ou à tenon). Leur usinage sur combinée à bois (mortaiseuse et toupie avec chariot à tenonner) offre un maximum de précision et de rapidité, d’autant plus que l’on peut réaliser en série tous les assemblages d’une construction.

La largeur d’une mortaise équivaut en général au tiers de l’épaisseur de la pièce. Ses longueur et profondeur dépendent, elles, des dimensions du tenon. La mortaise s’usine toujours en premier, l’épaisseur du tenon pouvant souvent se rectifier en cas de problème. Les grands côtés d’une mortaise sont les «joues», les petits côtés les «abouts».

Lors de l’assemblage, le tenon doit être parfaitement ajusté à la mortaise. S’il est trop épais, il faudra augmenter la largeur de la mortaise et donc, en fragiliser les parois. Côté pratique, pour la réalisation d’un bâti de meuble par exemple, les mortaises sont creusées dans les montants et les tenons usinés aux extrémités des traverses.

Le traçage

Tracez les mortaises sur deux montants à la fois, réunis et maintenus par un serre-joint. Marquez d’abord les longueurs en vous basant sur la largeur des traverses. Le repérage des faces de référence s’établit par un signe en forme de trou de serrure, dessiné à cheval sur leur jointure pour indiquer le haut, le bas, ainsi que les côtés droit et gauche. Séparez les montants pour, ensuite, trusquiner les joues des mortaises, en prenant appui sur les faces de référence. Un trusquin à deux pointes réglables vous facilitera la tâche. Pour la même raison, hachurez les parties à évider.

Les longueurs des tenons sont tracées et repérées ensemble, selon le même principe. Le signe conventionnel ressemble à la lettre A, la pointe indiquant la traverse haute et les jambages celle du bas. Les épaisseurs des tenons sont trusquinées avec les mêmes réglages et faces de référence que les mortaises. Prenez soin là encore de hachurer les parties à dégager pour éviter les risques d’erreurs.

Le mortaisage

Il se pratique en bout d’arbre de «rabot-dégau», sur lequel est fixé un mandrin que l’on équipe de mèches hélicoïdales ou brise-copeaux. Selon l’outil employé, l’usinage s’effectue par perçages successifs ou bien par chariotage. Amovible, le bloc de mortaisage comporte une table réglable en hauteur, sur laquelle on fixe la pièce de bois au moyen d’un ou deux presseurs.

Le déplacement d’avant en arrière (dans l’axe de la mèche) et le chariotage de la table s’effectuent au moyen de deux leviers sur la plupart des machines. Des butées réglables limitent ces mouvements suivant la taille de la mortaise. La vitesse de la mèche correspond à celle de l’arbre de rabot-dégau (environ 6000 trs/mn) : certaines machines possédant une vitesse intermédiaire, choisissez l’une ou l’autre des vitesses en fonction du diamètre des mèches. Plus celui-ci est petit, plus il faut tourner vite.

Le choix des mèches

L’hélicoïdale ressemble à une mèche à bois et travaille en bout. Sa pénétration dans le bois est excellente et les copeaux s’évacuent facilement, mais ses capacités de coupe latérale sont faibles. Avec cette mèche, la mortaise s’usine donc en perçant une série de trous rapprochés sur toute sa longueur, puis en chariotant pour égaliser les joues. L’état de surface est ici rarement soigné.

La mèche brise-copeaux présente une cannelure et un tranchant droits. Si sa pénétration dans le bois demande plus d’efforts, elle est souvent préférée car le chariotage est plus aisé et la surface des joues impeccable.

Les réglages. Vous devez ajuster dans l’ordre : la profondeur de perçage, la hauteur de la table et sa course longitudinale. Montez la mèche voulue dans le mandrin, puis fixez la pièce avec sa face de référence contre la table. Relevez cette dernière jusqu’à ce que la mèche repose sur la pièce et réglez la profondeur en bloquant la butée de déplacement transversal. Ensuite, réglez à vue la hauteur de la table, en alignant le dessous de la mèche sur le bas du tracé de la mortaise.

Mettez en route pour percer un trou à chaque extrémité de la mortaise. Arrêtez la machine et introduisez la mèche dans chaque trou afin de régler les butées limitant la cour- se longitudinale. Pour travailler en série, montez une butée d’appui sur la table et contre une des extrémités de la pièce ; vous pourrez ainsi positionner les suivantes sans réglage.

Le tenonnage

Cet usinage s’effectue à l’aide d’un disque à rainer ou d’une fraise extensible à deux plateaux montés sur l’arbre de toupie. Sur les machines possédant un chariot coulissant au ras de lame, il est possible d’y brider directement la pièce mise en appui contre le guide d’équarrissage. Sur les autres modèles, il est préférable de monter sur le chariot une tablette à tenonner : elle est pourvue d’un système de serrage et d’un guide avec butée de mise à longueur.

Serrée sur le chariot, la pièce de bois est poussée sur le ou les disques. La vitesse de rotation de l’arbre de toupie est réglée en fonction du diamètre du disque, à l’aide des tableaux affichés sur chaque machine. Vous pouvez aussi faire vos tenons et mortaises grâce à une défonceuse.

Le Choix de de l’outil

Si vous employez un seul disque à rainer, retournez la pièce pour dégager chaque joue. La fraise simplifie grandement l’opération : en effet, le tenon est taillé en une seule passe grâce aux deux plateaux séparés par des bagues calibrées.

Les réglages

Montez les plateaux sur l’arbre de la toupie en intercalant des bagues d’épaisseur. Fixez la pièce sur le chariot, contre le guide, en ajoutant une cale martyr pour éviter d’éclater le bois. Amenez la pièce au contact des plateaux, et réglez à vue la hauteur de l’arbre en alignant le tranchant des couteaux sur le tracé. Réglez ensuite la profondeur du tenon suivant la même méthode, en faisant glisser la pièce contre le guide. Bridez-la alors définitivement et serrez la butée de mise à longueur. Pour usiner le second tenon sans modifier les réglages, il suffira de retourner une traverse et d’amener la pièce sur cette butée

L’Usinage

Avant de démarrer, n’oubliez pas de mettre en place tous les organes de protection et de tester vos réglages à l’aide d’une chute de bois. L’avance du chariot se faisant manuellement, poussez-le à vitesse régulière, sans à-coups…

Et en prenant soin de garder vos mains hors de portée ! Par précaution, arrêtez toujours la machine avant de retourner la pièce. Vous pourrez poursuivre l’usinage en série sur les traverses de même épaisseur. Ne poncez pas les joues du tenon, le collage aura une meilleure tenue avec des surfaces rugueuses.

Les 17 étapes pour fabriquer soi même ses tenons et mortaises

Pour limiter les risques d’erreurs, tracez vos mortaises en même temps sur les deux montants de l’assemblage. Repérez au crayon les longueurs qui seront, au plus, égales à la largeur des traverses.
Réglez la position du plateau et l’écartement des deux pointes du trusquin aux cotes des mortaises. Ensuite, délimitez leurs joues en prenant appui sur la même face de référence des montants.
Pour les tenons comme pour les mortaises, hachurez les parties à creuser ou à supprimer. Même si cela prend un peu de temps et vous semble inutile, vous éviterez d’enlever les parties à conserver.
Montez une mèche brise-copeaux dans le mandrin, que dissimule habituellement un capot protecteur. Sur une machine traditionnelle, tournez le mandrin à la main afin de bien serrer chaque mors.
Fixez la pièce sur la table de mortaisage à l’aide des presseurs. Réglez la butée de profondeur puis, à vue, la hauteur de la table en alignant la mèche sur le tracé de la mortaise.
Percez les deux trous formant les abouts de la mortaise. En vous aidant de la jambe, poussez doucement le levier de perçage (avant/arrière). Celui du chariotage doit être bloqué en position fixe.
Moteur arrêté, logez la mèche dans un trou puis dans l’autre et réglez les butées limitant le chariotage. Veillez à serrer fort leurs contre-écrous sinon, vous pourriez avoir de mauvaises surprises.
Avec la mèche brise-copeaux, creusez la mortaise en chariotant d’un bout à l’autre jusqu’à venir en butée, sans forcer. Vous choisirez la profondeur des passes en fonction de la dureté du bois.
Les différences entre mèches hélicoïdale et brise-copeaux sont visibles sur cette pièce. Entre les abouts, la première travaille par perçages puis chariotage, la seconde principalement par chariotage.
Après usinage à la mortaiseuse, vous devez encore équarrir les abouts au bédane s’il s’agit d’un tenon rectangulaire. L’autre cas de figure consiste à arrondir les abouts du tenon à la râpe à bois.
Montez sur l’arbre de toupie les deux plateaux de la fraise. Fournies avec l’outillage de la machine, des bagues calibrées vous permettent de régler l’écarte- ment en fonction de l’épaisseur du tenon.
Placez la pièce sur le chariot et amenez-la en bout contre les plateaux de la fraise. Ainsi, vous pourrez régler à vue la hauteur de l’arbre porte-outils en alignant les tranchants sur le tracé des joues.
Procédez de même pour régler, toujours à vue, la longueur du tenon. En cas de difficulté due à l’encombrement des plateaux, aidez-vous d’une cale martyr sur laquelle est tracé un repère de longueur.
Pour finir les réglages du tenon, serrez la butée de mise à longueur contre l’extrémité de la traverse. Il suffira d’utiliser la pièce retournée pour usiner le deuxième tenon, sans prise de mesures.
Accessoires de grande utilité, le carter de protection et le presseur latéral sont réglés pour couvrir au maximum les plateaux en mouvement et permettre de pousser le chariot en toute quiétude.
Sans ôter le carter de protection, démonté ici pour plus de visibilité, prenez l’habitude de vérifier la qualité de l’usinage et la justesse des réglages sur une pièce martyr, avant de tailler les vraies.
L’avance du chariot à tenonner se fait à la main. Poussez-le avec régularité, sans à-coups, et terminez la passe en ralentissant le mouvement. Éloignez vos mains le plus possible de la zone d’usinage.