Boitier Montre de Poche

Conception et fabrication d’un boitier de montre de poche Lépine, en verre acrylique, pour un mouvement chronographe Louis Leroy.

Le verre acrylique, ou PMMA, de l’anglais polymethyl methacrylate, est connu sous les noms de Plexiglas ®, Altuglas ®, Perspex ®, etc.

Le mouvement à emboiter est celui-ci, qui a passé sur l’établi en février 2018. Voir le reportage ici.

Mouvement Louis Leroy Paris

Voici à quoi devrait ressembler le résultat (photo Steffen Pahlow). La transparence du matériau met en valeur la beauté du mouvement qui y est emboité.

Le processus de création et de fabrication gagne à être bien structuré :

  1. Quelques esquisses sur papier permettent de noter les dimensions essentielles. Cela donne une bonne idée de ce qu’il y a à réaliser. Dessiner à la main est une bonne façon de s’imprégner d’un projet.
  2. Le dessin assisté par ordinateur (Autodesk Fusion 360) met au propre et aux bonnes cotes les objets à réaliser.
  3. Vient ensuite l’usinage à proprement dit.
  4. Pour finir, la mesure des pièces produites confirme leur bonne fabrication. Les corrections éventuelles à faire (structure, conception, etc.) conduisent souvent à recommencer en 1 ou en 2.

1. Les esquisses

01.05.2018
Ci-dessous une première esquisse des pièces à réaliser et des dimensions du mouvement à emboiter.

2. Dessin DAO

06.05.2018
Le programme de dessin 3D Autodesk – Fusion 360 est ardu pour l’apprentissage, au vu des très nombreuses fonctions à disposition, mais il offre une puissance sensationnelle.

Démarrant de zéro et après quelques jours d’errements, nombreux et frustrants, j’ai finalement assimilé quelques outils de base, qui ont permis de produire des esquisses et un rendu 3D assez convaincants.

Les plans d’usinage approchent enfin des cotes définitives. Encore quelques ajustements ici et là et ce sera bon !

 

20.05.2018
Je planche toujours sur quelques ajustements difficiles à modéliser. Rien qui ne vaille une photo, c’est beaucoup d’apprentissages, d’essais, de ratés, etc. Trois pas en avant, deux pas en arrière…

La livraison du tour a aussi du retard, j’en profite donc pour peaufiner la conception.

21.05.2018
Le dessin est maintenant terminé, avec des dimensions exactes. Il ne manque plus que les plans d’usinage des pièces.

De petits détails m’ont causé beaucoup de grattages de tête, par exemple : le pendant et la bélière. Comment dessiner ces pièces courbes avec intersections dans des plans différents ? Autre exemples : les vis de fixation du mouvement s’appuient sur l’intérieur de la carrure. Les fermetures des lunettes doivent avoir des angles bien précis, sans cela rien ne fonctionnera…

22.05.2018
Les plans d’usinage sont terminés et imprimés, prêts pour l’atelier. Il n’y a plus qu’à faire voler les copeaux ! Le tour arrive peut-être demain…

Plans d’usinage au 22.05.2018

3. Usinage

La matière première est arrivée : une barre de PMMA coulée (Plexiglas ®), diamètre 60mm, longueur 150, à débiter en rondelles pour tourner les trois composants du boitier : carrure, lunette de cadran et lunette de fond.

 

Vu le diamètre des pièces, l’usinage ne peut se faire sur mes tours d’horloger. J’ai donc dû investir dans une nouvelle machine, de dimensions plus adaptées : 210 x 400, avec un mandrin 6 pans de 125mm.  Il faudra patienter quelque peu pour la livraison et la mise en route. Pendant ce temps la conception s’affinera (voir ci-dessus).

24.05.2018
Arrivée et déballage du tour. L’engin pesant plus de 70kg, il a fallu réfléchir un peu pour le hisser seul sur l’établi sans se démettre le dos.

Avant de pouvoir utiliser la machine il faudra encore la désassembler complètement pour la nettoyer, l’huiler et l’ajuster. Cela prendra un peu de temps, comme pour une montre, mais à une autre échelle.

01.06.2018
La machine a été démontée et nettoyée. Il me faut malheureusement remplacer les roulements de broche. Les pièces devraient arriver bientôt. La commande pour l’outillage (burins, mandrin de poupée mobile, etc.) est aussi en cours. Patience !

17.06.2017
Après trois semaines d’efforts pour la mise en service le tour a été déclaré prêt.  Les travaux sur le boitier peuvent commencer. Entretemps je dois cependant m’occuper de deux autres montres sur l’établi. Patience encore, le projet avance entre deux, à son rythme !

Arrivée également des verres, en deux dimensions légèrement différentes pour parer à toute imprécision dans le diamètre futur des lunettes.

21 juin 2018
Je pense avoir trouvé la bonne méthode pour usiner proprement le Plexiglas, sans laisser trop de marques. Le PMMA étant très sensible à la chaleur, il faut donc lubrifier et refroidir.

  • Maximum 250 tours / minute
  • Outil de coupe HSS neuf
  • Lubrification au pétrole, qui sous l’action de la chaleur produite par la coupe s’évapore et refroidit ainsi le matériau usiné.

Le résultat ? Une coupe presque transparente qui se polira sans peine.

10 juillet 2018
Le projet n’avance que lentement, mon temps est absorbé par une recherche de panne « impossible à trouver » et un autre projet urgent pour la fin du mois. En dehors des heures de travail je me suis intéressé au « rendering » sur Fusion 360. Le rendu photo-réaliste est un processus très gourmand en ressources ordinateur, c’est pourquoi l’image est petite. Voici à quoi devrait ressembler le boitier fini.

Arrivée d’un jeu de couronnes, tiges de remontoir et « pendants » pour montres de poche. Il me sera bien utile pour le choix d’une bélière.

14 juillet 2018
Premier usinage : la lunette de cadran. J’avance un peu à tâtons, car il faut à la fois penser à la séquence de travail et découvrir comment se comportent la machine et la matière.

Le premier résultat me satisfait quant au rendu. Je ne suis pas sûr des dimensions qui restent à vérifier, voire reprendre. L’arrondi de la lunette ne se fera que lorsqu’elle sera montée sur la carrure.

15-17 juillet 2018

bravo-les-bleus.gif
Usinage de la deuxième face de la lunette et de la carrure.

4. Mesures et corrections

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5. Photos finales

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