Tracer les axes et reporter les cotes

Une ligne décalée de deux millimètres sur un corps brut peut sembler insignifiante. Mais lorsqu'elle sert à positionner le manche, les micros et le chevalet, ce décalage se retrouve dans plusieurs opérations successives.

Le traçage ne consiste pas simplement à recopier un plan sur une pièce de bois. Il permet de matérialiser les références à partir desquelles les différentes parties de l'instrument seront fabriquées et assemblées.

Un bon tracé doit être précis, lisible et surtout vérifiable. Il doit également rester exploitable lorsque les premières opérations d'usinage auront fait disparaître une partie des repères.

Trouver l'axe de l'instrument

Sur une guitare électrique, la référence principale est généralement l'axe longitudinal qui organise la position du manche, des cordes et du chevalet.

Cet axe constitue le point de départ de nombreux tracés : logement du manche, implantation des micros, perçages du chevalet, cavités de vibrato et position des cordes traversantes.

Il ne correspond cependant pas nécessairement au centre géométrique du corps.

Une guitare dont le contour est asymétrique, comme une Jazzmaster ou une Explorer, possède toujours un axe de référence pour son manche et ses cordes. Cet axe peut être très éloigné du centre apparent de certaines parties de sa silhouette.

Il faut donc le déterminer à partir de la géométrie fonctionnelle prévue par le plan, et non en cherchant simplement à partager le corps en deux surfaces égales.

Le joint de collage peut servir de repère, mais pas toujours

Sur un corps constitué de deux pièces symétriques, le joint central peut coïncider avec l'axe longitudinal de l'instrument.

C'est une disposition pratique, particulièrement lorsqu'on souhaite obtenir un dessin symétrique du bois.

Mais ce n'est pas une obligation.

Un corps réalisé en trois pièces, une table décorative décentrée ou un assemblage volontairement asymétrique peuvent posséder des joints qui ne correspondent pas à l'axe de l'instrument.

Le joint de collage est une caractéristique de l'ébauche ; l'axe longitudinal est une référence de construction. Ils peuvent coïncider, mais il ne faut pas les confondre.

Établir des références fiables

Avant de reporter des dimensions, il faut déterminer à partir de quelles surfaces elles seront mesurées.

Sur une ébauche de corps, on utilise généralement :

• Une face de référence, suffisamment plane pour servir aux contrôles et aux réglages de profondeur.
• Un axe longitudinal matérialisant l'alignement de l'instrument.
• Un repère transversal, choisi pour situer les différentes opérations dans la longueur.

Ces références ne correspondent pas nécessairement aux origines utilisées dans le logiciel de dessin. L'important est de connaître précisément la relation entre elles.

Sur une ébauche de manche, les références sont différentes. La face destinée à recevoir la touche, l'axe longitudinal et les surfaces servant à déterminer le talon jouent un rôle essentiel.

Une précaution mérite d'être soulignée : une face brute de sciage n'est pas automatiquement une surface de référence valable.

Si elle présente un voile ou une torsion, une mesure de profondeur effectuée depuis cette surface peut varier d'un endroit à l'autre.

Il faut donc vérifier les références avant de les employer, voire dresser les surfaces nécessaires.

Marquer les références

Une méthode simple consiste à identifier clairement la face choisie et à y tracer l'axe longitudinal.

Un petit symbole discret peut signaler la face de référence et l'orientation de la pièce.

Ces marques doivent être placées de manière à ne pas gêner les opérations suivantes et à pouvoir être éliminées avant la finition.

Sur des pièces susceptibles d'être retournées ou repositionnées, il peut être utile d'ajouter une indication distinguant la tête du talon, ou la face avant de la face arrière.

Tracer une ligne réellement droite

Une règle métallique de bonne qualité et un crayon fin suffisent pour de nombreux tracés.

La difficulté vient souvent moins de l'outil que de son utilisation.

Une ligne épaisse possède une largeur qui introduit une incertitude. Lorsque la position d'un perçage ou d'un logement est critique, il vaut mieux employer un crayon bien taillé, un couteau de traçage ou une pointe à tracer adaptée à la surface.

Le choix dépend également de ce que l'on va faire ensuite.

Pour un contour destiné à être découpé grossièrement à la scie sauteuse, un trait de crayon parfaitement visible est souvent préférable.

Pour reporter une cote précise sur une pièce dressée, un trait fin permet de mieux identifier la position réelle.

Une pointe à tracer peut toutefois marquer profondément le bois. Il faut éviter de l'utiliser inutilement sur une surface qui restera visible.

Attention aux règles souples

Une règle longue et relativement fine peut fléchir ou se déplacer pendant le tracé.

Sur une grande ébauche, une règle rigide ou une règle de maçon correctement vérifiée peut être plus pratique.

Pour tracer une ligne sur une longueur importante, mieux vaut reporter plusieurs points de contrôle et vérifier leur alignement plutôt que prolonger successivement de petits segments.

Une ligne droite obtenue en reliant des repères approximatifs n'est pas nécessairement correctement positionnée.

Reporter les cotes sans accumuler les erreurs

Supposons que trois perçages doivent se trouver à 40, 85 et 130 mm d'une référence.

On pourrait mesurer 40 mm pour le premier, puis 45 mm depuis celui-ci pour le deuxième, et encore 45 mm pour le troisième.

Cette méthode fonctionne en théorie, mais chaque position dépend de la précédente. Les petites erreurs de report peuvent donc s'accumuler.

Il est généralement préférable de mesurer chaque position à partir de la même référence.

Ce principe est particulièrement important pour le rainurage d'une touche.

Les positions des frettes doivent être reportées depuis une référence commune, généralement la face du sillet côté touche, plutôt qu'en additionnant successivement les espacements entre les frettes.

Les faibles erreurs de chaque mesure risqueraient autrement de s'accumuler sur toute la longueur.

Les méthodes spécifiques de rainurage seront détaillées dans l'article consacré à la fabrication de la touche.

Utiliser une règle de report

Lorsqu'il faut reproduire plusieurs fois un ensemble de dimensions, il peut être intéressant de préparer une règle de report, parfois appelée story stick en menuiserie.

Il s'agit d'une baguette stable sur laquelle les positions importantes sont matérialisées directement.

Par exemple, une règle préparée pour une fabrication donnée peut comporter les repères de la jonction corps-manche, des positions de micros ou d'autres éléments situés le long de l'axe de l'instrument.

Cette méthode présente deux avantages.

D'abord, elle évite de relire constamment une succession de dimensions sur le plan.

Ensuite, elle permet de transférer plusieurs positions sans répéter les mêmes calculs.

La règle doit naturellement être contrôlée avant utilisation. Elle ne devient pas exacte simplement parce que les repères sont tracés sur un support rigide.

Pour une fabrication répétitive, elle peut constituer un complément utile aux gabarits.

Reporter un plan à l'échelle 1:1

Disposer d'un plan à l'échelle réelle facilite considérablement le travail.

On peut y relever les positions des composants, reporter des contours et comparer directement certaines dimensions avec les pièces disponibles.

Mais un dessin imprimé n'est pas nécessairement à la bonne échelle.

Une option d'impression telle que « Adapter à la page » peut réduire le plan sans que cela soit immédiatement visible.

Vérifier l'impression

Avant de travailler, mesurez une cote connue, de préférence suffisamment longue pour rendre une erreur d'échelle évidente.

Un segment de contrôle de 100 ou 200 mm est généralement plus révélateur qu'une petite dimension.

Si le plan comporte une grille, vérifiez également les espacements dans les deux directions.

Une impression correcte en longueur ne garantit pas toujours une précision identique en largeur.

Lorsque le document est imprimé sur plusieurs feuilles, contrôlez le raccordement des différentes parties avant de les assembler. Les marges d'impression et les légers décalages entre feuilles peuvent produire des erreurs.

Pour les implantations critiques, les dimensions chiffrées et les composants réels restent prioritaires sur une mesure effectuée à partir du papier.

Fixer le plan sur le bois

Plusieurs méthodes sont possibles.

Un plan papier peut être immobilisé temporairement avec un adhésif approprié, puis utilisé pour reporter quelques repères à l'aide d'une pointe fine.

On peut également utiliser du papier de transfert ou découper un gabarit.

Il faut toutefois éviter de considérer le bord d'une feuille découpée à la main comme une référence de précision.

Le papier peut se déformer avec l'humidité, se déchirer ou se déplacer.

Pour les contours et les cavités répétitives, un gabarit rigide constitue généralement une solution plus fiable.

Tracer des perpendiculaires et contrôler l'équerrage

L'axe longitudinal sert à positionner les éléments dans la largeur de l'instrument. Les lignes transversales permettent de déterminer leur position dans la longueur.

Une équerre peut être utilisée pour tracer ces perpendiculaires, à condition qu'elle soit elle-même suffisamment exacte.

Une équerre de menuisier de mauvaise qualité ou ayant subi un choc peut produire une erreur sensible sur une grande largeur.

Vérifier une équerre

Placez l'équerre contre un chant droit et tracez une ligne.

Retournez ensuite l'équerre en conservant le même chant de référence et tracez une seconde ligne à partir du même point.

Si les deux lignes divergent, l'équerre présente un défaut ou le chant utilisé n'est pas suffisamment rectiligne.

Ce contrôle simple permet de repérer une erreur avant qu'elle soit reportée sur plusieurs pièces.

Sur une construction nécessitant des angles particuliers, une fausse équerre ou un rapporteur adapté permet de transférer l'angle prévu.

L'important est de distinguer un angle réellement défini par le plan d'un angle obtenu approximativement à partir d'un contour.

Tracer le logement du manche

Sur une guitare à manche vissé, le logement du talon constitue l'une des opérations où l'alignement doit être particulièrement soigné.

Le corps et le manche doivent former un ensemble dont l'axe est cohérent avec celui des cordes.

Si le manche est déjà fabriqué, il est préférable de partir de ses dimensions réelles plutôt que de supposer qu'il correspond exactement aux valeurs nominales d'un modèle commercial.

Un talon présenté comme compatible Stratocaster peut présenter de petites différences selon son fabricant et sa finition.

Ne pas se fier uniquement aux côtés du logement

Le logement peut être correctement centré sur un dessin tout en recevant un manche dont l'axe est légèrement incliné.

Avant le perçage définitif des fixations, il faut donc vérifier la position du manche dans le logement et son orientation par rapport au chevalet.

Une règle longue placée le long des bords de la touche permet de prolonger leur trajectoire vers l'emplacement du chevalet.

Les deux projections doivent être compatibles avec l'écartement prévu des cordes.

Un contrôle encore plus parlant consiste à présenter les deux cordes extérieures, lorsque le montage à blanc le permet. Il devient alors possible d'observer directement leur position par rapport aux bords de la touche.

Un manche peut être parfaitement ajusté dans son logement et néanmoins mal aligné avec le chevalet.

L'ajustage mécanique et l'alignement fonctionnel sont deux contrôles distincts.

Reporter la position du chevalet

Le chevalet ne doit pas être positionné à partir d'une simple estimation de sa place sur le corps.

Sa position longitudinale dépend du diapason et de la géométrie de ses pontets. Sa position latérale dépend de l'axe des cordes et de leur écartement.

Le travail commence donc par deux vérifications indépendantes.

Position longitudinale

La référence du diapason se mesure depuis le point d'appui théorique au sillet jusqu'au point d'appui théorique au chevalet.

Sur une guitare frettée traditionnelle, la douzième frette se situe à la moitié du diapason théorique.

La position effective des pontets doit ensuite permettre la compensation nécessaire à l'intonation.

Il ne faut donc pas confondre :

• la ligne théorique du diapason ;
• la position effective des points d'appui des cordes ;
• les axes de fixation du chevalet ou du vibrato.

Ces éléments ne coïncident pas nécessairement.

Pour un Tune-o-matic, un vibrato Fender ou un Floyd Rose, les dimensions d'implantation doivent être déterminées à partir du modèle réellement utilisé.

La procédure géométrique complète figure dans notre article Le diapason comme référence de construction.

Position latérale

Le chevalet doit également être placé de manière à répartir correctement les cordes sur la touche.

Le centre de la plaque métallique ne correspond pas toujours exactement au centre géométrique de toutes les pièces qui la composent.

Il vaut mieux utiliser les positions prévues pour les cordes et vérifier leur trajectoire par rapport au manche.

Cette vérification est particulièrement importante sur les basses à cinq ou six cordes, où une erreur d'alignement peut devenir très visible à cause de la largeur de l'ensemble.

Avant de percer

Présentez le chevalet à son emplacement théorique.

Vérifiez sa position par rapport au sillet, sa plage de compensation, l'alignement des cordes et l'accessibilité de ses réglages.

Ce n'est qu'après ces contrôles que les centres de perçage doivent être reportés.

Un perçage décalé peut parfois être rebouché, mais une implantation correctement préparée évite une réparation inutile.

Tracer les cavités et les perçages

Les micros, les contrôles et les passages de câbles nécessitent également des repères fiables.

Pour les cavités, il faut distinguer le contour fonctionnel du logement et la forme de la pièce visible.

Un humbucker monté dans un cadre, par exemple, n'exige pas nécessairement une cavité correspondant exactement au contour extérieur de son capot.

Les vis de réglage, les pattes de fixation et les possibilités de déplacement du micro doivent être prises en compte.

Lorsque le plan comporte plusieurs implantations proches les unes des autres, il est utile de vérifier qu'elles restent compatibles après prise en compte des diamètres de perçage et des dimensions réelles des composants.

Ne pas oublier la profondeur

Un tracé vu de dessus ne suffit pas à définir une cavité.

Il faut également connaître sa profondeur et la surface depuis laquelle cette profondeur sera mesurée.

Sur un corps destiné à recevoir une table rapportée, une mesure effectuée avant collage ne correspond pas nécessairement à la profondeur finale mesurée depuis la surface visible.

De même, une guitare dont le manche et le chevalet présentent un angle particulier peut demander des implantations qui ne se déduisent pas simplement d'un dessin en deux dimensions.

Les références en hauteur doivent donc être prévues séparément de celles utilisées pour les positions longitudinales et latérales.

Reporter les axes sur l'autre face

Certaines opérations se réalisent sur la face avant du corps, d'autres sur sa face arrière.

C'est notamment le cas des cavités de ressorts des vibratos et de certains passages de câbles.

Le problème est alors de retrouver les références après avoir retourné la pièce.

Une solution consiste à reporter les axes sur les chants avant que le contour soit détouré, lorsque ces chants constituent encore des références exploitables.

On peut également prévoir des dispositifs de positionnement permettant de retrouver la même origine après retournement.

Dans un atelier équipé, une paire de références mécaniques soigneusement placées peut être particulièrement utile.

Sur une CNC, des pions de positionnement et des logements correspondants peuvent permettre de retourner une ébauche sans perdre la relation entre les usinages des deux faces.

Il faut naturellement les prévoir dans des zones qui ne compromettront ni la résistance de la pièce ni son aspect final.

Attention à l'effet miroir

Lorsqu'une pièce est retournée, certaines positions apparaissent inversées si l'on conserve le même point de vue.

C'est une cause fréquente d'erreurs dans les opérations réalisées sur les deux faces.

Un passage de câble ou une cavité peut ainsi se retrouver du mauvais côté si son implantation est reportée sans tenir compte du retournement.

Avant de tracer ou d'usiner la seconde face, vérifiez son orientation par rapport à l'axe longitudinal et aux références du plan.

Un repère clairement identifié sur l'ébauche évite de nombreuses confusions.

Et avec une CNC ?

La commande numérique ne supprime pas le problème du traçage. Elle le déplace vers la définition des références utilisées par la machine.

Dans un logiciel de CAO/FAO, les positions sont définies dans un système de coordonnées.

Sur la machine, il faut retrouver physiquement la relation entre ce système et la pièce de bois.

Une origine mal définie peut décaler toutes les opérations, même lorsque les parcours d'outil ont été calculés correctement.

Choisir l'origine d'usinage

L'origine peut être placée au centre d'une ébauche, sur un coin ou à partir d'un dispositif de positionnement.

Le choix dépend de la manière dont la pièce sera immobilisée et des opérations prévues.

Une origine située sur une surface qui sera supprimée pendant l'usinage peut devenir difficile à retrouver si une seconde opération doit être réalisée.

Il est donc intéressant de choisir une référence durable ou reproductible.

Pour un corps de guitare, l'axe longitudinal peut servir de référence pour la position latérale des opérations, tandis qu'un point défini dans la longueur établit leur position longitudinale.

La référence en hauteur doit également être explicite : surface supérieure du brut, surface préparée ou autre plan choisi.

Le programme et la pièce doivent partager les mêmes références

Avant d'usiner, vérifiez notamment :

L'utilisation d'un palpeur peut faciliter certaines prises d'origine, mais elle ne garantit pas que le programme a été préparé avec les bonnes références.

Une pièce correctement palpée peut toujours être mal usinée si le modèle numérique est décalé ou retourné.

La simulation et la vérification des parcours doivent donc être complétées par un contrôle de la mise en position réelle.

Pointer avant de percer

Lorsqu'un perçage doit être positionné précisément, il faut éviter que le foret se déplace au démarrage.

Sur certaines surfaces et avec des forets adaptés, un petit avant-trou ou un pointage léger peut faciliter le centrage.

Mais le pointage doit lui-même être correctement positionné.

Sur le bois, il faut éviter un coup de pointeau trop violent qui écraserait les fibres et pourrait déplacer le centre apparent.

Un foret de centrage, une mèche adaptée ou un gabarit de perçage peuvent également être utilisés selon l'opération.

Pour les perçages importants, notamment les inserts de chevalet, la perpendicularité et le maintien de la pièce comptent autant que la position tracée sur la surface.

Une perceuse à colonne ou un dispositif de guidage peut alors présenter un avantage important.

Il reste indispensable de vérifier la profondeur disponible pour éviter de traverser accidentellement le corps.

Contrôler le tracé avant l'usinage

Un tracé est terminé lorsqu'il a été vérifié, pas lorsque toutes les lignes sont dessinées.

Avant de commencer une opération irréversible, il est utile de reprendre quelques mesures depuis les références initiales.

Les cotes critiques méritent d'être contrôlées indépendamment du premier traçage.

Par exemple, si une position a été obtenue en reportant une dimension depuis l'extrémité d'une ébauche, on peut vérifier sa cohérence à partir d'une autre caractéristique connue du plan.

Deux mesures indépendantes qui conduisent au même résultat constituent un contrôle plus utile que la simple répétition d'une mesure effectuée de la même manière.

Les tolérances ne sont pas toutes identiques

Un écart d'un millimètre sur un contour destiné à être repris au racloir n'a pas les mêmes conséquences que le même écart sur la position d'un insert de vibrato.

La précision recherchée dépend de la fonction de l'élément, de la possibilité de correction et des exigences du composant installé.

Il serait donc trompeur d'imposer une tolérance unique à tous les tracés de guitare.

Le professionnel comme l'amateur doivent surtout savoir quelles dimensions demandent une précision élevée et lesquelles conservent une marge d'ajustage.

Conserver les repères jusqu'au bon moment

Lorsque les tracés sont validés, on peut commencer les opérations de fabrication.

Mais il serait imprudent d'effacer immédiatement toutes les marques devenues inutiles en apparence.

Une ligne d'axe peut encore servir à aligner un gabarit, vérifier une cavité ou repositionner une pièce.

Certaines références devront être reportées sur d'autres surfaces avant de disparaître lors du détourage ou de la mise à épaisseur.

L'objectif n'est pas de couvrir le bois de lignes définitives. C'est de maintenir une continuité entre les différentes étapes de fabrication.

Un bon traçage permet de travailler avec confiance, de contrôler les opérations et de reprendre une pièce sans devoir reconstruire toute sa géométrie.

La précision d'une guitare ne commence pas avec l'usinage. Elle commence au moment où l'on décide à partir de quoi chaque dimension sera mesurée.

Références techniques

• Stewart-MacDonald — Electric Guitar and Bass Assembly Guide, Part 3: Hardware and Neck Installation. Implantation du chevalet, contrôle de son alignement avec le manche et vérification du diapason avant perçage.
• https://www.stewmac.com/video-and-ideas/online-resources/learn-about-building-instruments-and-kits/electric-guitar-and-bass-assembly-guide-part-3-hardware-and-neck-installation/
• Stewart-MacDonald — Fret Position Calculator. Positions des frettes mesurées depuis le sillet et prévention des erreurs cumulées lors du report des cotes.
• https://www.stewmac.com/fret-calculator/
• Stewart-MacDonald — Neck Pocket Routing Template for Fender: Instructions. Utilisation de l'axe longitudinal pour positionner et contrôler un gabarit de logement de manche.
• https://www.stewmac.com/video-and-ideas/online-resources/routing-and-templates/neck-pocket-routing-template-for-fender-instructions/
• Autodesk — Fusion: Setups for Manufacturing. Définition de l'origine, de l'orientation du système de coordonnées et des références utilisées pour l'usinage CNC.
• https://help.autodesk.com/view/fusion360/ENU/?contextId=MFG-SETUP-2ND-SIDE