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un support en fer fixé lui-même sur l'un des bords de la carlingue. La boussole employée est presque toujours montée sur cardan, c'est-à-dire que, quelle que soit l'inclinaison de l'avion dans l'espace, elle demeure horizontale. Elle doit être aussi loin que possible de façon à ne s'influencer par les masses magnétiques que celle-ci comporte, en particulier par la magnéto. On la place généralement à la partie inférieure de la carlingue, de sorte que le pilote n'a qu'à baisser les yeux pour la consulter facilement. Les Allemands utilisent sur quelques appareils une boussole fixe qu'ils disposent sur le plan supérieur de
une boussole fixe qu'ils disposent sur le plan supérieur de l'avion. À l'encontre du dispositif que nous avons adopté en France, le cadran est naturellement dirigé vers le bas. L'avantage de ce système de montage est qu'il permet d'aligner suffisamment la boussole du moteur pour que l'on soit sûr qu'elle ne sera pas influencée par la magnéto. La particularité de la boussole à cardan, destinée à l'aviation, est qu'elle est entièrement noyée dans un vase de glycérine. Le contrôle de la hauteur atteinte est assuré par un altimètre. C'est un baromètre à cadran qui diffère des modèles ordinaires en ce
baromètre à cadran qui diffère des modèles ordinaires en ce sens qu'il a une graduation proportionnelle aux hauteurs, de sorte que la sensibilité est la même sur toute l'étendue de l'échelle. Les modèles courants indiquent l'altitude de l'avion jusqu'à 6.000 mètres. On place généralement l'altimètre dans un étui de cuir noir ou fauve, bien en vue du pilote et suspendu à l'appareil par quatre ressorts à boudin. On emploie aussi — sur les avions allemands surtout — le baromètre enregistreur. En France, son usage est presque toujours réservé aux épreuves sportives ou à celles du brevet de pilote. Dans ce
sportives ou à celles du brevet de pilote. Dans ce cas, l'enregistreur, après avoir été soigneusement scellé, est accroché dans le dos de l'aviateur. La courbe du diagramme obtenu permet de suivre les variations d'altitude de l'appareil et de constater si le pilote a bien atteint la hauteur prescrite. Sur la plupart des avions allemands abattus dans nos lignes, nous avons trouvé un baromètre-enregistreur. Comme cet appareil n'est nullement indispensable au pilote et qu'il n'empêche pas celui-ci d'emmener avec lui un altimètre, nous sommes naturellement amenés à penser que les chefs de l'aéronautique allemande n'ont, dans la bonne foi et
chefs de l'aéronautique allemande n'ont, dans la bonne foi et le cran de leurs aviateurs, qu'une confiance limitée. Dans une opération de bombardement, par exemple, plus on vole haut, plus la sécurité du pilote est grande, mais moins efficace aussi est le lancement des projectiles. Jetée de 500 mètres de haut, une bombe a quelques chances d'atteindre son but, alors que de 2.000 mètres, le résultat de l'opération est bien douteux. Etre à même de contrôler le vol en altitude de leurs pilotes semble donc être la principale raison qu'aient les Allemands de pourvoir les avions de toutes catégories d'un
les Allemands de pourvoir les avions de toutes catégories d'un baromètre-enregistreur. Celui-ci sort naturellement des meilleures maisons d'outre-Rhin; il est enfermé dans une boîte de bois blanc et relié à l'aéroplane par une suspension élastique représentée à la page 55. La montre de bord est un instrument fort utile au pilote en ce sens qu'elle lui permet, outre de connaître et de noter le moment précis où il découvre chez l'ennemi un mouvement de troupes intéressant, l'instant où il doit abandonner le combat ou interrompre sa mission pour regagner ses lignes parce que sa provision d'essence est sur le point
lignes parce que sa provision d'essence est sur le point d'être épuisée. La présence de cette montre de bord, qui ne diffère des modèles courants que par ses dimensions plus grandes, a certainement évité bien des pannes d'essence en territoire ennemi. Elle permet aussi au pilote de se rendre compte de la vitesse effective de son appareil par rapport au sol. Comme le bruit du moteur empêche le pilote d'entendre les instructions que pourrait avoir à lui communiquer son passager, certains appareils biplaces ont été pourvus d'un dispositif extrêmement intéressant qui permet d'obvier à cet inconvénient. Il s'agit d'un appareil
qui permet d'obvier à cet inconvénient. Il s'agit d'un appareil de transmission comportant deux cadrans, l'un placé en face du pilote, l'autre vis-à-vis de l'observateur. Chacun des cadrans porte certaines inscriptions telles que à droite, à gauche, monter, descendre, etc. Ces inscriptions sont les mêmes sur les deux cadrans. Devant elles oscille une aiguille commandée par une poignée. Les deux poignées sont reliées par une tringle, de sorte qu'en plaçant l'une des aiguilles sur une inscription quelconque de l'un des cadrans, l'aiguille de l'autre s'arrête sur l'inscription correspondante. C'est, en somme, une sorte de petit télégraphe qui rend aux aviateurs
somme, une sorte de petit télégraphe qui rend aux aviateurs de réels services. Si l'observateur veut monter ou virer, par exemple, ou si, au contraire, le pilote veut attirer l'attention de son observateur sur l'arrivée d'un ennemi, à droite ou à gauche, il suffit à l'un ou à l'autre d'actionner la poignée qu'ils ont devant eux. Le froid est, pour l'aviateur, un redoutable ennemi ; pendant l'hiver, les pilotes ont parfois à subir une température de -40, quand ils volent la nuit à grande hauteur. C'est pourquoi on a pourvu la carlingue de leurs appareils de petites chaufferettes électriques. Il
la carlingue de leurs appareils de petites chaufferettes électriques. Il faut souhaiter que cette question du confort soit étudiée avec soin, si l'on veut que notre aviation devienne parfaite. GEORGES Houard. Mais les méthodes de travail qui permettent d'obtenir un rendement élevé ne sont applicables qu'à la condition de produire un nombre suffisant de pièces identiques, en d'autres termes, d'organiser une fabrication en série. L'explication de ce fait est très simple : Le prix de revient d'une pièce mécanique est la somme de trois facteurs : la matière première, la main-d'œuvre et les frais généraux. La matière première est un
main-d'œuvre et les frais généraux. La matière première est un facteur constant, dans le problème qui nous occupe; la réduction de la main-d'œuvre ne peut se faire qu'en utilisant un outillage perfectionné, étudié spécialement en vue de l'application que l'on a en vue. L'établissement de cet outillage est une source de dépense supplémentaire, dont l'amortissement rentre dans les frais généraux. On augmente donc obligatoirement les frais généraux, si l'on veut réduire la main-d'œuvre. Or, cet outillage spécial étant créé, la réduction du prix de la main-d'œuvre est constante par pièce usinée, alors que l'amortissement diminue avec le nombre de pièces.
usinée, alors que l'amortissement diminue avec le nombre de pièces. — Cela est mathématique. Il en résulte que le prix de revient est d'autant moins élevé que le nombre de pièces est plus grand. On arrive dans les cas extrêmes à une réduction de 60 à 80 %. C'est parce qu'elles avaient adopté la fabrication en série, que les usines allemandes, et surtout américaines, importaient avant la guerre, à un prix de vente très inférieur au nôtre, les automobiles, les moteurs, les machines-outils, en un mot tous les engins mécaniques qui concouraient sur nos marchés, en dépit de droits de
qui concouraient sur nos marchés, en dépit de droits de douane élevés, les produits similaires de construction française. Mais la guerre a rénové les méthodes de travail de nos ateliers mécaniques. La nécessité de produire des obus d'une façon intensive, avec une main-d'œuvre inexpérimentée, en grande partie féminine, a imposé à nos industriels l'adoption des procédés de fabrication en série. Ils ont été conduits à étudier un outillage spécial, suppléant à l'insuffisance technique des ouvriers et des ouvrières, et simplifiant à l'extrême la conduite de l'usinage. Les avantages de la méthode ont été ainsi rendus si évidents que l'on peut
méthode ont été ainsi rendus si évidents que l'on peut compter, après la guerre, notre industrie lutter à armes égales avec l'industrie étrangère, en produisant, à aussi bon compte et à qualités égales, des produits dont le monopole semblait jusqu'ici réservé aux usines, mieux organisées, d'outre-Rhin et du Nouveau Monde. Nous nous proposons, dans cet article forcément bref, de donner un aperçu de l'outillage spécial utilisé pour la fabrication en série, en étudiant d'abord les outils établis dans ce but, puis en passant en revue les machines-outils perfectionnées dont l'emploi permet un abaissement notable du prix de revient. Outils. Les
permet un abaissement notable du prix de revient. Outils. Les outils servant à l'usinage des métaux peuvent être classés en deux catégories : 1° Les outils ou instruments métalliques ; 2° Les meules de composition diverse. Les outils métalliques, bien que de types extrêmement nombreux, désagrègent le métal des pièces suivant un processus invariable : l'outil pénètre dans la pièce à la façon d'un coin, grâce au mouvement relatif dont ils sont animés l'un par rapport à l'autre. Il se forme un copeau qui s'enroule sur lui-même, puis se rompt en fragments d'autant moins longs que le métal de la
en fragments d'autant moins longs que le métal de la pièce est moins ductile (fig. 1, page précédente). Le rendement de l'opération dépend de nombreux facteurs dont l'un des plus importants est l'angle du coin formé par l'outil, ou angle de coupe, et l'angle sous lequel la face supérieure de l'outil attaque la pièce soumise à l'usinage, ou angle d'attaque. Il est évident que l'outil ne peut pénétrer dans le métal de la pièce que s'il est constitué par un métal particulièrement dur. Pendant longtemps, on a utilisé les aciers ordinaires dits au carbone, de nuance dure, trempés et revenus.
ordinaires dits au carbone, de nuance dure, trempés et revenus. Mais ces outils ne peuvent donner un rendement très élevé, car si la passe est trop forte ou la vitesse de coupe trop grande, la pointe de l'outil rougit, se détrempe et perd sa dureté. L'outil devient par suite inutilisable et doit être régénéré par un nouveau traitement thermique. Un premier progrès très important fut réalisé par l'adoption d'outils rapides en acier autotrempant. Ces aciers renferment, outre le fer et le carbone formant la base des aciers ordinaires, du chrome et du tungstène, qui leur communiquent la propriété de tremper
et du tungstène, qui leur communiquent la propriété de tremper à l'air au lieu d'exiger, comme les aciers au carbone, une immersion dans l'eau. Par suite, un échauffement momentané ne leur fait pas perdre définitivement leur dureté ; si l'on arrête à temps l'opération d'usinage, ils reprennent leur dureté en refroidissant. Mais la découverte capitale, due en majeure partie aux travaux de l'ingénieur américain Taylor, est l'utilisation des outils en acier extra-rapide. Ces aciers sont non seulement autotrempants, mais ils possèdent la propriété remarquable de conserver au rouge une dureté suffisante pour entamer le métal des pièces à usiner. La
suffisante pour entamer le métal des pièces à usiner. La composition des aciers extra-rapides est très variable, ils renferment tous du chrome et une forte proportion de tungstène. La dureté à chaud ne peut être obtenue qu'avec une teneur en tungstène d'au moins 12 %. On trouve également dans les aciers extra-rapides : du molybdène, du vanadium, du manganèse et du silicium. On utilise depuis peu de temps des alliages métalliques possédant les propriétés des aciers extra-rapides, bien que n'étant pas des aciers, puisqu'ils ne renferment ni fer ni carbone. Nous citerons parmi ces alliages la stellite, qui renferme du
Nous citerons parmi ces alliages la stellite, qui renferme du cobalt, du chrome et du tungstène. Le cobalt étant de la même famille chimique que le fer, on s'explique assez facilement, par cette parenté, très étroite, la similitude des résultats obtenus. La stellite s'emploie brute de coulée, après affûtage à la meule. Elle permet des vitesses de coupe très supérieures à celles qui sont admises pour les aciers extra-rapides. Pour donner une idée de l'augmentation de rendement résultant de l'adoption des aciers rapides, nous donnons, ci-après, un petit tableau des vitesses de coupe maxima réalisables avec des pièces en acier
vitesses de coupe maxima réalisables avec des pièces en acier mi-dur : MÉTAL DE L'OUTIL VITESSES DE COUPE Acier au carbone.. 4 m. 90 par minute Acier rapide 18 mètres — Acier extra-rapide. 30 mètres — Stellite 60 mètres — Le métal de l'outil n'est pas le seul facteur qui exerce une influence sur le rendement de l'usinage. Les travaux de Taylor sur la coupe des métaux ont fait connaître le problème dans son ensemble, en fixant, dans chaque cas, les conditions à réaliser pour obtenir le rendement maximum. Ce problème ne comporte pas moins de treize variables ; son
problème ne comporte pas moins de treize variables ; son étude sortirait évidemment du cadre de cet article. Nous nous contenterons de signaler l'importance que présente, dans l'organisation d'une fabrication en série, la détermination parfaitement correcte des éléments fondamentaux de toute opération d'usinage, savoir : la vitesse de coupe, le serrage et l'avance. Parmi les facteurs les plus importants du problème de la coupe des métaux, il faut citer spécialement le refroidissement des outils et la forme du taillant. Bien que les outils en acier extrarapide conservent leur dureté à chaud, le rendement de l'opération diminue avec la température. On
chaud, le rendement de l'opération diminue avec la température. On a donc avantage à refroidir la pointe de l'outil au moyen d'un filet d'eau. Cette eau, légèrement savonneuse pour éviter la rouille, sera distribuée par une canalisation, alimentée par une pompe (figure 2). Le refroidissement de la pointe de l'outil, sous la forme d'un filet d'eau savonneuse. La forme du taillant varie avec la nature de la surface à usiner. S'il s'agit d'un plan ou d'un cylindre, le rendement maximum sera obtenu avec un taillant courbe, mais, dans les autres cas, on sera obligé d'employer des outils de forme, dont
cas, on sera obligé d'employer des outils de forme, dont le taillant sera établi suivant le profil à usiner et le type d'outil spécial choisi pour l'usinage. Classification des outils. — Les outils métalliques peuvent, à ce point de vue, être divisés en deux groupes : 1° Les outils fixes; 2° Les outils rotatifs. Les outils fixes sont assez nombreux ; ce sont ceux qui sont assujettis à demeure sur le chariot porte-outil, tels que les outils de tour, de raboteuse, d'étau-limeur, etc. Les outils rotatifs, au contraire, tournent autour d'un axe faisant partie intégrante du porte-outil : ce sont
d'un axe faisant partie intégrante du porte-outil : ce sont les fraises, les mèches et forets, les tarauds et filières, etc. La forme du taillant devra donc être déterminée pour chaque cas particulier. Outils à profil constant. — Dans la fabrication en série, les outils travaillent toujours de façon intensive, s'usent rapidement et on ne peut assurer un usinage précis que par des affûtages fréquents. Mais ces affûtages sont particulièrement difficiles à conduire lorsque la forme du taillant est compliquée. Ce problème; dont on conçoit l'importance, se trouve considérablement simplifié par l'emploi des outils à profil constant. Les outils fixes
par l'emploi des outils à profil constant. Les outils fixes à profil constant sont constitués par un prisme ou un cylindre de révolution dont une section oblique, faite suivant l'angle d'attaque, présente la forme exacte du taillant à utiliser. Les outils fixes à profil constant. Lorsque les bords de ce taillant sont usés, il suffit de meuler l'outil suivant un plan, présentant l'inclinaison voulue, pour régénérer la forme initiale. D'abord employé pour les outils à fileter (fig. 3-A), ce type d'outil a été généralisé et sert actuellement dans la plupart des cas. La figure 3 représente quelques outils fixes à
des cas. La figure 3 représente quelques outils fixes à profil constant. Au point de vue de la coupe des métaux, on peut considérer chaque dent de fraise comme un outil, animé d'un mouvement de rotation rapide autour de l'axe de la fraise. Les fraises peuvent donc être à profil constant, si les dents sont établies suivant le principe qui précède. L'affûtage sera dès lors réduit à un meulage plan de chacune des dents suivant la face travaillante. Grâce à cette simplification considérable, on a pu donner aux fraises des formes extrêmement compliquées, permettant l'usinage des pièces dans des conditions
formes extrêmement compliquées, permettant l'usinage des pièces dans des conditions de commodité et d'économie remarquables (fig. 3-C, D, E). Outils à lames rapportées. — Il est reconnu que lorsqu'un outil fixe a été affûté une dizaine de fois, il doit être forgé à nouveau. Mais les affûtages et le forgeage ne portent que sur l'une des extrémités de l'outil, le Corps ne servant en somme que de support à la partie qui constitue le « taillant ». Les aciers rapides et extra-rapides étant d'un prix très élevé, on a été conduit à établir des outils, constitués par un corps en
conduit à établir des outils, constitués par un corps en acier ordinaire et une pointe en acier spécial. Cette pointe peut être rapportée, par soudure électrique ou par brasure au cuivre, sur une tige ronde en acier doux au carbone. Plus simplement, on peut se servir de porte-outils spéciaux, comme ceux représentés figure 4-B, C. L'outil est réduit, dans ce cas, à une lame de faible longueur, assujettie par une vis de pression dans un logement ménagé dans le porte-outil. Mais on peut, dès lors, monter plusieurs lames dans le même porte-outil ; on obtient ainsi des outils effectuant plusieurs
même porte-outil ; on obtient ainsi des outils effectuant plusieurs opérations d'usinage au cours d'une même passe. L'outil représenté par la figure 4-A exécute à la fois deux alésages et un dressage. De même, les fraises et les alésoirs de grand diamètre peuvent être construits en rapportant des lames en acier extra-rapide sur un disque en acier ordinaire (fig. 5-A, B). Le même principe est encore appliqué à l'établissement des tarauds et des filières : on monte quatre ou six peignes à profil constant sur un corps de taraud ou une cage de filière. Il faut avoir soin de régler
une cage de filière. Il faut avoir soin de régler la position des filets, de façon que chaque peigne soit décalé d'un quart, ou d'un sixième de pas par rapport aux peignes suivants. Ce problème, très important, a été résolu par un taillage approprié des peignes (fig. 5-C, D). Meules. — En dehors des outils métalliques, les ateliers de constructions mécaniques emploient couramment des meules pour l'usinage des pièces. Les meules sont des disques, constitués par des grains minéraux agglomérés au moyen de ciment ou de caoutchouc ; les matières minérales employées doivent être très dures, afin de pouvoir désagréger
minérales employées doivent être très dures, afin de pouvoir désagréger les métaux même les plus tenaces. On utilise des substances abrasives variées : émeri, corindon, alundon, carborandum, etc., dont la dureté est sensiblement plus grande que celle de l'acier trempé (fig. 6). Les meules ont tout d'abord été utilisées presque exclusivement à cause de cette propriété remarquable, soit pour terminer l'usinage de certaines pièces après trempe — c'est l'opération appelée rectification — soit pour affûter les outils en acier trempé. Mais les usines américaines ont étendu progressivement l'usage des meules en matière d'usinage. Grâce à l'emploi d'une gamme variée de
en matière d'usinage. Grâce à l'emploi d'une gamme variée de grains de grosseurs différentes, elles opèrent l'usinage complet d'un acier quelconque, si résistant qu'il soit, à l'aide de machines à meuler en partant des pièces brutes de fonderie ou de forge. Ce procédé quelque peu simpliste s'est révélé économique dans la fabrication en série, pour des pièces de formes simples ou n'exigeant pas une grande précision d'exécution. Telles sont les particularités les plus importantes des outils employés dans la fabrication en série. Nous allons passer en revue les transformations ou modifications apportées aux machines-outils de type courant, en vue de
modifications apportées aux machines-outils de type courant, en vue de l'usinage très rapide de nombreuses pièces identiques. Machines-outils. Tours. — Les tours sont les machines-outils dont l'usage est le plus répandu dans les ateliers de construction mécanique. Les tours ordinaires comportent deux poupées : l'une, dite fixe, qui communique à la pièce un mouvement de rotation, de vitesse variable, l'autre, dite mobile, qui sert à centrer et à tenir solidément la pièce, dans le montage dit entre-pointes. L'outil est maintenu par un chariot qui peut se déplacer, à volonté, soit transversalement (tronçonnage), soit longitudinalement (chariotage). Cette disposition classique oblige à
transversalement (tronçonnage), soit longitudinalement (chariotage). Cette disposition classique oblige à changer l'outil après chaque opération d'usinage, ce qui entraîne des pertes de temps importantes. Dans la fabrication en série, les pièces à usiner étant absolument identiques, chacune d'elles devra subir les mêmes opérations d'usinage. On peut, dès lors, monter tous les outils nécessaires à l'usinage sur une tourelle, mobile autour de son axe, et remplaçant la poupée mobile. Les pièces seront entraînées par la poupée mobile au moyen d'un mandrin dit universel (montage en vair). Chaque outil effectuera une opération d'usinage, puis sera remplacé par l'outil suivant, grâce à la
d'usinage, puis sera remplacé par l'outil suivant, grâce à la rotation de la tourelle. Les tours ainsi établis portent le nom caractéristique de tours revolvers (fig. 7). Nous avons vu que les outils à lames rapportées pouvaient exécuter plusieurs opérations d'usinage en une seule passe. Vu peut donc, avec une tourelle hexagonale, par exemple, effectuer un grand nombre d'opérations d'usinage absolument différentes : tournage, alésage, filetage, dressage, etc. Toutefois, le tronçonnage ne pourra se faire qu'avec un outil monté sur un chariot se déplaçant transversalement. Cette méthode de travail est si avantageuse, et en même temps si économique, qu'on a
si avantageuse, et en même temps si économique, qu'on a créé des porte-outils rotatifs pouvant se monter sur la poupée mobile d'un tour ordinaire, qui se trouve ainsi transformé en tour-revolver (fig. 8). On peut encore réduire les temps d'usinage d'une façon encore plus importante, en rendant automatiques les divers mouvements du tour. À cet effet, on dispose un mécanisme à cliquet, qui assurera la rotation de la tourelle, lorsque l'ouvrier manœuvrera le levier d'avance et de recul de cet organe. Des butées de fin de course actionnent automatiquement le débrayage de la poupée fixe, après chaque passe des outils.
débrayage de la poupée fixe, après chaque passe des outils. Dans ce type de tour, appelé semi-automatique, le rôle de l'ouvrier est réduit à une simple surveillance, il n'a pas à régler la position ni la course des outils, mais il doit manœuvrer la tourelle et opérer à la main les changements de vitesse nécessaires. Il existe des tours, dits automatiques, dans lesquels ces mouvements eux-mêmes sont commandés mécaniquement. Dans ce but, on a disposé un certain nombre de cylindres, visibles sur la figure 9, qui actionnent, au moyen de cames, les divers mécanismes du tour. Ces cames doivent être
cames, les divers mécanismes du tour. Ces cames doivent être tracées pour chaque type de pièce à usiner, puis montées sur les cylindres, à l'aide de boulons. Un ouvrier peut, dès lors, conduire plusieurs tours : son unique fonction est d'alimenter les machines-outils en pièces brutes ou ébauchées. Mais cette opération nécessitant l'arrêt de la machine, on a étendu NOUVEAU TOUR AUTOMATIQUE Ce tour son commandés mécaniquement par des cames, montées sur des tambours à axe longitudinal qui actionnent l'avance et le recul des outils, le changement de vitesse, etc. FIG. 10. — TYPE DE TOUR VERTICAL À TOURELLE Tout