On utilise généralement des défonceuses à poste fixe pour la fabrication d’articles de bois et d’ameublement, mais parfois aussi pour l’usinage des matières plastiques et des alliages légers. Les principaux types de défonceuses sont les fraiseuses de modelage, les machines à têtes mobiles et les copieuses automatiques. Celles-ci servent en général à usiner plusieurs pièces à la fois.

Sur toutes les défonceuses, l’outil est situé au-dessus du support (habituellement une table) sur lequel repose la pièce à façonner. L’arbre de la fraise est presque toujours vertical mais, sur certaines machines, la tête de fraise et, par conséquent, son arbre peuvent être basculés. La tête est abaissée pour l’opération de fraisage de la pièce de bois et revient automatiquement à sa position de repos. Sur les modèles anciens, la tête s’abaisse au moyen d’une pédale mécanique ou d’un levier. Les modèles plus récents sont généralement dotés d’un système pneumatique ou hydraulique. La figure 86.14 représente divers accessoires (presseurs, guides, etc.) et le protecteur conçu par la Caisse nationale suisse d’assurance en cas d’accident (SUVA).

L’arbre de la fraise est actionné par l’intermédiaire d’une courroie ou par un moteur à haute fréquence, souvent à deux vitesses. Le régime de rotation de l’arbre varie généralement entre 6 000 et 24 000 tr/min. Il est plus bas sur les fraiseuses de modelage, où il peut descendre jusqu’à 250 tr/min. Ces machines sont souvent équipées d’une boîte de vitesses permettant de choisir le régime de travail.

Le diamètre de coupe de la fraise varie de 3 à 50 mm. Cependant, sur les fraiseuses de modelage spéciales, le diamètre peut atteindre 300 mm.

Sur les défonceuses, on utilise principalement des outils à un taillant en cuiller ou à deux taillants droits, ou un outil d’une seule pièce. Comme tout autre outil, ils doivent être conçus pour supporter les forces et les sollicitations prévues en fonctionnement et être fabriqués dans des matériaux suffisamment résistants. Les machines doivent être utilisées et entretenues selon les instructions du fabricant.

Chaque outil devrait:

•   porter une marque visible et permanente indiquant la vitesse maximale admissible (20 000 tr/min, par exemple);
•   correspondre à un modèle contrôlé par un organisme agréé;
•   être de section circulaire et présenter une saillie radiale minimale du taillant pour réduire les risques de recul de la pièce.

Sur les défonceuses, où l’outil est mobile et la pièce à ouvrer fixe, l’accès à l’outil en mouvement doit être bloqué par un dispositif réglable (protecteur de mains). En outre, la machine doit être dotée d’un dispositif protecteur mobile pouvant être abaissé sur la surface de la pièce à ouvrer. L’extrémité inférieure de ce protecteur mobile peut être une brosse.

Dans le cas d’une défonceuse où la pièce à ouvrer est tenue ou poussée à la main, il est fortement recommandé d’utiliser un dispositif de protection exerçant une pression verticale sur la pièce. La SUVA a conçu un dispositif de ce genre qui est utilisé depuis la fin des années quarante et reste le meilleur de sa catégorie. Ses principales caractéristiques sont les suivantes:

•   prévention de tout contact involontaire avec l’outil rotatif, qu’il soit en position de repos ou de fonctionnement;
•   changement rapide et facile du presseur. Il existe des presseurs de plusieurs tailles adaptés à des outils de diamètres de coupe différents;
•   réglage manuel de la pression exercée sur la pièce par le presseur;
•   relèvement automatique du presseur lorsque la tête de la fraise remonte à sa position de repos. Le dispositif protecteur peut être réglé de façon que le presseur ne puisse être relevé que lorsque son bord inférieur est situé plus bas que la face inférieure de la fraise; on évite ainsi tout contact involontaire avec la partie inférieure de la fraise (voir figure 86.15). Cette précaution permet de prévenir les risques de graves lésions au dos de la main, où les tendons ne sont protégés que par la peau;
•   possibilité de raccorder un système d’aspiration des copeaux au dispositif protecteur.

Ce dispositif protecteur permet également de faire avancer la pièce de bois le long d’un guide au moyen d’un poussoir horizontal.

On a constaté que les défonceuses sont moins dangereuses que les toupies à arbre vertical, notamment en raison du fait que la plupart des outils des défonceuses sont de diamètre plus petit. Cependant, sur ces machines, les outils sont très exposés et présentent un risque constant pour les mains et les bras de l’opérateur. Par conséquent, les défonceuses à copier, où la pièce à ouvrer est généralement amenée à la main, sont de loin les plus dangereuses.

Les principales causes des accidents liés aux défonceuses sont les suivantes:

•   contact involontaire de la main ou du bras avec l’outil rotatif en position de repos 1) pendant l’évacuation à la main, sans l’aide d’une baguette, des copeaux et de la poussière présents sur la table; 2) lorsque la pièce de bois ou le poussoir n’est pas bien manœuvré; ou 3) lorsque la manche du vêtement de l’opérateur se prend dans l’outil rotatif;
•   contact involontaire de la main avec l’outil de la défonceuse à cause du recul de la pièce de bois tenue à la main.

Les reculs peuvent être causés par:

•   une méthode de travail incorrecte;
•   des défauts du bois (nœuds, etc.);
•   une amenée trop brusque de la pièce, ou dans le mauvais sens;
•   des tranchants de couteaux émoussés;
•   une vitesse de coupe insuffisante;
•   une mauvaise fixation de la pièce de bois au poussoir;
•   une rupture de la pièce de bois;
•   l’éjection de l’outil ou de certaines de ses parties en raison d’un défaut de conception, d’une dureté excessive du matériau dans lequel il est fabriqué, de défauts dans ce matériau, d’une vitesse excessive de l’outil ou de son mauvais serrage dans le porte-outil.

L’éjection d’un outil ou d’une pièce de bois peut blesser non seulement l’opérateur, mais aussi d’autres personnes travaillant à proximité.

Les mesures de prévention des accidents doivent être axées sur:

•   la conception et la construction de la machine;
•   l’outil choisi;
•   la protection de l’outil en position de repos (voir figure 86.15) et, autant que possible, en position de fonctionnement (voir figure 86.14), surtout lorsque la pièce de bois est tenue et poussée à la main.

Les défonceuses doivent être conçues de manière à limiter les risques d’accident. Il convient de s’assurer que:

•   la machine est de construction suffisamment rigide;
•   l’équipement électrique est conforme aux règlements de sécurité;
•   les manettes commandant la mise en marche de la machine ou le mouvement de ses parties sont construites et montées de façon à prévenir le plus possible les manœuvres involontaires;
•   l’accès aux parties mobiles de la machine, telles que les courroies d’entraînement, les têtes à positionnement hydraulique ou pneumatique, ou la table mobile des machines à amenée automatique, est protégé par des dispositifs appropriés;
•   le nombre de tours par minute de l’outil peut être aisément vérifié par l’opérateur;
•   les dispositifs protecteurs et les systèmes d’aspiration des copeaux sont faciles à installer;
•   le bruit produit par la machine est réduit au minimum.

Il est en outre recommandé d’équiper le mécanisme d’entraînement de l’outil d’un frein automatique qui entre en fonction lorsqu’on arrête la machine. Le freinage ne doit pas prendre plus de 10 secondes.