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1. L'EXPOSITION DE MACHINES-OUTILS DE L'OLYMPIA, A LONDRES : Vue d'une raboteuse de MM. J. Stirk and Sons. Fraiseuse « Vihalle ». — Pour mettre les méthodes précises de fraisage à la disposition de tous les ateliers de petit outillage, Walckier and Co construisent la fraiseuse à main « Vilvalle » (fig. 2) qu'on peut monter sur établi ou sur colonne, et qui peut comporter à volonté une table fixe du genre ordinaire ou une table oscillante munie d'une graduation en indiquant l'inclinaison. L'avance se fait automatiquement ou à la main, aussi bien dans la fraiseuse à table fixe que dans la fraiseuse à table oscillante : cette dernière est particulièrement utile pour fraiser des pièces coniques, soit à l'étau, soit entre pointes. Machine à profiler Webster and Bennett. — Une telle fraiseuse à main ne peut avantageusement donner aux pièces que des profils assez simples, et on ne s'en sert généralement que pour usiner des surfaces planes, cylindriques ou coniques, ou tout au plus pour fraiser des surfaces de révolution simples. C'est d'ailleurs dans les mêmes conditions de simplicité que travaillent la plupart des fraiseuses exécutant les nombreux travaux en série qui justifient l'emploi des fraises dans toutes les branches de la construction. Avant de passer en revue les plus modernes de ces machines, nous rappellerons que différents accessoires leur permettent de réaliser aussi les profils plus compliqués qu'exige souvent la construction de nombreuses pièces d'automobiles, de machines à coudre, d'armement et de matériel électrique, mais nous signalerons aussi que, pour usiner ces profils, on a étudié des machines qui sont d'application plus générale. Concurremment aux fraiseuses que nous décrirons plus loin (verticales, horizontales et universelles), on emploie, pour fraiser toutes pièces compliquées d'après un dessin étudié ou d'après une came de profil approprié, les machines du genre de celle que représente la figure 3 : c'est un modèle standard de machine à profiler à la fraise, établi par MM. Webster and Bennett. FIG. 2. — Fraiseuse à main « Vihalle » pour ateliers d'outillage. Elle est surtout employée pour tailler les cames à profils compliqués, les arbres à
branches de la construction. Avant de passer en revue les plus modernes de ces machines, nous rappellerons que différents accessoires leur permettent de réaliser aussi les profils plus compliqués qu'exige souvent la construction de nombreuses pièces d'automobiles, de machines à coudre, d'armement et de matériel électrique, mais nous signalerons aussi que, pour usiner ces profils, on a étudié des machines qui sont d'application plus générale. Concurremment aux fraiseuses que nous décrirons plus loin (verticales, horizontales et universelles), on emploie, pour fraiser toutes pièces compliquées d'après un dessin étudié ou d'après une came de profil approprié, les machines du genre de celle que représente la figure 3 : c'est un modèle standard de machine à profiler à la fraise, établi par MM. Webster and Bennett. FIG. 2. — Fraiseuse à main « Vihalle » pour ateliers d'outillage. Elle est surtout employée pour tailler les cames à profils compliqués, les arbres à cames de moteurs par exemple, et pour résoudre les problèmes du même genre qui se présentent en construction, ou pour reproduire exactement un profil déterminé quelconque. Pour l'exécution en série des fraisages ordinaires, pour la taille des rainures ou pour les travaux similaires, la même maison a exposé une machine à fraiser verticale, dont la construction et les dispositions générales rappellent celles des perceuses à colonne. Au sommet de la colonne est monté le cône de poulies à axe horizontal qui reçoit, d'un moteur ou d'une transmission, l'énergie nécessaire à la commande. Une courroie croisée transmet le mouvement à une poulie à axe vertical, montée à l'extrémité même de la broche, et l'axe de ce système tournant est engagé dans deux paliers à coussinets et à butée à billes. La table qui porte les pièces à travailler peut se régler en position verticale, et la machine réalise trois vitesses d'avance automatique. Fraiseuses universelles Parkinson. — Dans toutes les fraiseuses horizontales, on retrouve le même réglage en hauteur de la pièce à fraiser par rapport à l'outil, une console la supportant et se déplaçant le long du bâti, soit par un réglage fait à la main, soit par un réglage automatique.
à fraiser verticale, dont la construction et les dispositions générales rappellent celles des perceuses à colonne. Au sommet de la colonne est monté le cône de poulies à axe horizontal qui reçoit, d'un moteur ou d'une transmission, l'énergie nécessaire à la commande. Une courroie croisée transmet le mouvement à une poulie à axe vertical, montée à l'extrémité même de la broche, et l'axe de ce système tournant est engagé dans deux paliers à coussinets et à butée à billes. La table qui porte les pièces à travailler peut se régler en position verticale, et la machine réalise trois vitesses d'avance automatique. Fraiseuses universelles Parkinson. — Dans toutes les fraiseuses horizontales, on retrouve le même réglage en hauteur de la pièce à fraiser par rapport à l'outil, une console la supportant et se déplaçant le long du bâti, soit par un réglage fait à la main, soit par un réglage automatique. L'arbre porte-fraise ne subit aucun déplacement vertical; et, quelle que soit la commande qui lui imprime son mouvement de rotation, il peut prendre des variations de vitesses très étendues, grâce à une boîte d'engrenements disposée sur la tête de la machine. A ce type de fraiseuses appartiennent les machines du type représenté figure 4, construites et exposées par MM. J. Parkinson son et Son, et qui sont, en même temps que des fraiseuses du type horizontal, des machines universelles dans l'acception américaine de ce terme, c'est-à-dire que la table portant les pièces à usiner peut prendre sous l'outil une inclinaison d'une certaine valeur, qui permet de fraiser coniquement ou hélicoidalement. La machine de la figure 4 est une fraiseuse, modèle S, à commande par cône de poulies, avec renvoi par une seule courroie à une boîte d'engrenements, qui s'attache au bâti au moyen de quatre boulons. L'avance est commandée par un dispositif indépendant du porte-fraise, qui assure à la machine une sensible amélioration du rendement. Quant aux vitesses de rotation du porte-fraise, elles s'obtiennent au moyen de trains baladeurs, sans griffes, ni ressorts, ni clavettes coulissantes. Pour la fraiseuse du type 3S, les vitesses sont au nombre de neuf, les
type représenté figure 4, construites et exposées par MM. J. Parkinson son et Son, et qui sont, en même temps que des fraiseuses du type horizontal, des machines universelles dans l'acception américaine de ce terme, c'est-à-dire que la table portant les pièces à usiner peut prendre sous l'outil une inclinaison d'une certaine valeur, qui permet de fraiser coniquement ou hélicoidalement. La machine de la figure 4 est une fraiseuse, modèle S, à commande par cône de poulies, avec renvoi par une seule courroie à une boîte d'engrenements, qui s'attache au bâti au moyen de quatre boulons. L'avance est commandée par un dispositif indépendant du porte-fraise, qui assure à la machine une sensible amélioration du rendement. Quant aux vitesses de rotation du porte-fraise, elles s'obtiennent au moyen de trains baladeurs, sans griffes, ni ressorts, ni clavettes coulissantes. Pour la fraiseuse du type 3S, les vitesses sont au nombre de neuf, les degrés d'avance au nombre de seize (variant entre un minimum d'un demi-pouce par minute et un maximum de 14,8 pouces). Bien que l'avance soit faite par prélèvement direct sur la poulie principale de commande, et non sur la commande à courroie du porte-fraise, un dispositif automatique, qui lui est adjoint, permet de la faire cesser immédiatement s'il survient un arrêt dans la rotation du porte-fraise. Des dispositifs de sécurité évitent également tout danger d'erreur dans la manœuvre de la boîte de vitesses, et font de la machine ce que la langue anglaise appelle une « foolproof machine » (c'est-à-dire la mettent à l'abri de toute inadvertance du mécanicien qui la conduit). Les machines du modèle T sont allégées du cône de poulies des fraiseuses type S, et elles se prêtent bien plus directement qu'elles à la commande électrique : dans ce dernier cas, on monte le moteur sur un socle assujetti au bâti de la machine, et on lui fait attaquer par courroie la poulie principale. L'outillage de ces fraiseuses se complète par des poupées et plateaux diviseurs très bien étudiés pour l'exécution des travaux de précision les plus variés, des dispositifs de rattrapage de jeu très simples, et un
permet de la faire cesser immédiatement s'il survient un arrêt dans la rotation du porte-fraise. Des dispositifs de sécurité évitent également tout danger d'erreur dans la manœuvre de la boîte de vitesses, et font de la machine ce que la langue anglaise appelle une « foolproof machine » (c'est-à-dire la mettent à l'abri de toute inadvertance du mécanicien qui la conduit). Les machines du modèle T sont allégées du cône de poulies des fraiseuses type S, et elles se prêtent bien plus directement qu'elles à la commande électrique : dans ce dernier cas, on monte le moteur sur un socle assujetti au bâti de la machine, et on lui fait attaquer par courroie la poulie principale. L'outillage de ces fraiseuses se complète par des poupées et plateaux diviseurs très bien étudiés pour l'exécution des travaux de précision les plus variés, des dispositifs de rattrapage de jeu très simples, et un coffret spécial contient tous les accessoires pour les fraises en toutes directions, aussi bien que pour la taille des rainures, des dents de crémaillère et d'engrenages. Il n'est pas sans intérêt de faire remarquer, à ce sujet, que la terminologie française (voir le Cours de Technologie et d'Ajustage de M. Raoul CAILL, UTL, édité par la librairie Delagrave, troisième année, page 30) classe les fraiseuses de la manière suivante : « Fraiseuses verticales : celles dont l'arbre porte-fraise ne peut occuper que la position verticale. Fraiseuses horizontales : celles dont l'arbre porte-fraise ne peut occuper que la position horizontale. Fraiseuses universelles : celles dont l'arbre porte-fraise peut être placé verticalement, horizontalement ou obliquement ». Nous décrirons ultérieurement une machine à fraiser très spéciale, la seule machine française qui, à notre connaissance, ait figuré à l'Exposition, au stand de M. Alfred Herbert. Elle a été construite par MM. Lejeune et Lévy, afin d'apporter, aux dentures d'engrenages des trains baladeurs, un finissage qui leur permette d'entrer plus facilement en prise, ce qui fait que nous en avons reporté l'étude à la suite de celle des machines à tailler les engrenages. Avant de parler des machines spécialement établies pour cette taille, nous signalerons
Raoul CAILL, UTL, édité par la librairie Delagrave, troisième année, page 30) classe les fraiseuses de la manière suivante : « Fraiseuses verticales : celles dont l'arbre porte-fraise ne peut occuper que la position verticale. Fraiseuses horizontales : celles dont l'arbre porte-fraise ne peut occuper que la position horizontale. Fraiseuses universelles : celles dont l'arbre porte-fraise peut être placé verticalement, horizontalement ou obliquement ». Nous décrirons ultérieurement une machine à fraiser très spéciale, la seule machine française qui, à notre connaissance, ait figuré à l'Exposition, au stand de M. Alfred Herbert. Elle a été construite par MM. Lejeune et Lévy, afin d'apporter, aux dentures d'engrenages des trains baladeurs, un finissage qui leur permette d'entrer plus facilement en prise, ce qui fait que nous en avons reporté l'étude à la suite de celle des machines à tailler les engrenages. Avant de parler des machines spécialement établies pour cette taille, nous signalerons encore les fraiseuses horizontales Smith and Coventry, Midgley Sutcliffe, Greenwood and Batley, Cunliffe and Croom, Archdale et Vickers, et les fraiseuses verticales Herbert, Pollock and Mac Nab, Archdale et Vickers. La fraiseuse verticale Herbert est à commande par monopoulie, à roulements à billes et à graissage automatique. Les changements de vitesse en sont faits, comme pour les machines ci-dessus, au moyen de trains baladeurs dont la manœuvre se fait, en toute sécurité, sous la protection de dispositifs d'enclenchement appropriés. La broche est entraînée par l'intermédiaire d'un embrayage à friction. Enfin, les commandes sont centralisées dans la mesure où permet de le faire la complexité qu'il a été indispensable de leur donner. VI. MACHINES A TAILLER LES ENGRENAGES. — Pour fraiser des ébauches d'engrenages, on peut évidemment se servir, au moins théoriquement, des machines à fraiser décrites ci-dessus, mais la production des différentes variétés d'engrenages se fait rather aujourd'hui, par grandes séries, au moyen de machines spécialement étudiées pour tailler des pignons et roues dentées cylindriques, des pignons coniques, des engrenages hélicoïdaux ou à chevrons, des vis sans fin et des roues hélicoïdales. En raison de l'importance prise par ces machines, et aussi de leurs conditions d'emploi particulières, nous reporterons à
vitesse en sont faits, comme pour les machines ci-dessus, au moyen de trains baladeurs dont la manœuvre se fait, en toute sécurité, sous la protection de dispositifs d'enclenchement appropriés. La broche est entraînée par l'intermédiaire d'un embrayage à friction. Enfin, les commandes sont centralisées dans la mesure où permet de le faire la complexité qu'il a été indispensable de leur donner. VI. MACHINES A TAILLER LES ENGRENAGES. — Pour fraiser des ébauches d'engrenages, on peut évidemment se servir, au moins théoriquement, des machines à fraiser décrites ci-dessus, mais la production des différentes variétés d'engrenages se fait rather aujourd'hui, par grandes séries, au moyen de machines spécialement étudiées pour tailler des pignons et roues dentées cylindriques, des pignons coniques, des engrenages hélicoïdaux ou à chevrons, des vis sans fin et des roues hélicoïdales. En raison de l'importance prise par ces machines, et aussi de leurs conditions d'emploi particulières, nous reporterons à la fin de notre étude la description de celles qui figuraient à l'Exposition de l'Olympia, machines d'ailleurs très représentatives des meilleurs types existants : les uns appropriés à l'emploi d'outils de rabotage et fonctionnant suivant les mêmes principes que des étaux-limeurs, par exemple, les autres utilisant des outils de fraisage et fonctionnant suivant les mêmes principes que les fraiseuses. VII. MACHINES A MEULEUR, A RECTIFIER ET A AFFÛTER. — Le nombre et l'importance des machines à meuler exposées attestaient bien le développement de leur emploi dans les ateliers, soit pour achever des pièces ébauchées par rabotage ou par tournage, soit pour rectifier des pièces trempées lorsque la trempe les a déformées, soit enfin pour affûter les outils de toute nature et de toutes duretés. Ce sont là des travaux qui exigent des caractéristiques très différentes, aussi bien des meules employées que des machines sur lesquelles elles sont montées : machines qui doivent être à grande production si elles sont destinées à l'usinage final de pièces ébauchées à la raboteuse, et qui font, au contraire, un travail de précision et n'enlèvent que peu de métal, dans les travaux de rectification et d'affûtage. Il serait trop long d'entrer ici dans le détail
et fonctionnant suivant les mêmes principes que les fraiseuses. VII. MACHINES A MEULEUR, A RECTIFIER ET A AFFÛTER. — Le nombre et l'importance des machines à meuler exposées attestaient bien le développement de leur emploi dans les ateliers, soit pour achever des pièces ébauchées par rabotage ou par tournage, soit pour rectifier des pièces trempées lorsque la trempe les a déformées, soit enfin pour affûter les outils de toute nature et de toutes duretés. Ce sont là des travaux qui exigent des caractéristiques très différentes, aussi bien des meules employées que des machines sur lesquelles elles sont montées : machines qui doivent être à grande production si elles sont destinées à l'usinage final de pièces ébauchées à la raboteuse, et qui font, au contraire, un travail de précision et n'enlèvent que peu de métal, dans les travaux de rectification et d'affûtage. Il serait trop long d'entrer ici dans le détail de ces opérations, et encore plus d'établir, entre les machines exposées, la classification et les distinctions que ces considérations nous amèneraient à faire. Le meulage est, d'ailleurs, une branche d'industrie en plein développement, et les travaux auxquels il donne lieu présentement nous conduiront à revenir bientôt sur la question. M. Alfred Herbert exposait plusieurs machines à meuler de construction connue : les unes du type Norton, les autres du type Lumsden. MM. Charles Churchill and Co, de Finsbury, présentaient des machines de la Churchill Machine Tool Co, de Manchester, remarquables par l'indépendance établie entre les huit vitesses de la pièce et les douze vitesses de la table, dans le but de satisfaire avec plus de souplesse aux conditions très variées du travail, et remarquables aussi par l'efficacité des moyens de protection qui leur sont donnés pour éviter les graves conséquences d'une rupture de meule. C'est d'ailleurs un accident qui s'est produit tant de fois, pendant la guerre, à l'époque où il fallait intensifier à tout prix la production et utiliser les meules les plus médiocres, que tous les constructeurs ont mis au point des brides de sûreté, couvercles meules et protecteurs, laissant peu à désirer. Le meulage a été fait,
Alfred Herbert exposait plusieurs machines à meuler de construction connue : les unes du type Norton, les autres du type Lumsden. MM. Charles Churchill and Co, de Finsbury, présentaient des machines de la Churchill Machine Tool Co, de Manchester, remarquables par l'indépendance établie entre les huit vitesses de la pièce et les douze vitesses de la table, dans le but de satisfaire avec plus de souplesse aux conditions très variées du travail, et remarquables aussi par l'efficacité des moyens de protection qui leur sont donnés pour éviter les graves conséquences d'une rupture de meule. C'est d'ailleurs un accident qui s'est produit tant de fois, pendant la guerre, à l'époque où il fallait intensifier à tout prix la production et utiliser les meules les plus médiocres, que tous les constructeurs ont mis au point des brides de sûreté, couvercles meules et protecteurs, laissant peu à désirer. Le meulage a été fait, dans beaucoup d'ateliers, par des femmes, et la mauvaise qualité des meules a pu donner lieu à des éclatements fréquents sans qu'il en résultât d'accidents graves. Les conditions d'hygiène sont également satisfaites par la plupart des dispositifs aspirateurs de poussières adaptés aux machines à meuler exposées : le vent créé par un aspirateur, dans la direction de ces poussières, les entraînant à travers des matières filtrantes qui leur font subir aussitôt un tamisage suffisant pour qu'on puisse sans danger rejeter l'air utilisé dans l'atmosphère de l'usine. On pouvait relever, dans l'exposition de MM. Jones and Shipman, de Leicester, des indications intéressantes sur la variété des machines à meuler actuelles : il y figurait une douzaine de modèles différents, parmi lesquels une machine Peters établie aux Etats-Unis, pour couper à la meule des barres d'acier rapide destinées à la fabrication des outils. Sans entrer dans le détail de cette application assez nouvelle, nous signalerons les machines Jones and Shipman très variées qui servent à meuler ou à rectifier, soit des surfaces cylindriques, soit des surfaces coniques, soit enfin des surfaces planes (ces dernières machines ayant certaines analogies de construction avec les raboteuses dont la description sera donnée plus loin). Suivant que
par un aspirateur, dans la direction de ces poussières, les entraînant à travers des matières filtrantes qui leur font subir aussitôt un tamisage suffisant pour qu'on puisse sans danger rejeter l'air utilisé dans l'atmosphère de l'usine. On pouvait relever, dans l'exposition de MM. Jones and Shipman, de Leicester, des indications intéressantes sur la variété des machines à meuler actuelles : il y figurait une douzaine de modèles différents, parmi lesquels une machine Peters établie aux Etats-Unis, pour couper à la meule des barres d'acier rapide destinées à la fabrication des outils. Sans entrer dans le détail de cette application assez nouvelle, nous signalerons les machines Jones and Shipman très variées qui servent à meuler ou à rectifier, soit des surfaces cylindriques, soit des surfaces coniques, soit enfin des surfaces planes (ces dernières machines ayant certaines analogies de construction avec les raboteuses dont la description sera donnée plus loin). Suivant que le meulage conique ou cylindrique se fait extérieurement ou intérieurement aux pièces, on est généralement obligé de monter ces pièces sur une machine ou sur une autre, de disposition très différente. MM. Jones and Shipman ont exposé à l'Olympia une machine à meuler avec laquelle on peut procéder, sans déplacer la pièce pour la reporter sur une autre machine, et même sans modifier en rien son montage, soit le meulage à l'extérieur, soit le meulage à l'intérieur, et en particulier la rectification des alésages. Pour passer d'un de ces travaux à l'autre, on fait pivoter autour d'un axe la poupée qui porte la broche porte-meule pour travail extérieur ; cette poupée étant établie de façon à recevoir aussi la broche portant la meule d'alésage, il devient possible de procéder aux deux sortes de travaux sans modifier le montage de la pièce. La poupée porte-meule est d'ailleurs, sur cette machine aussi bien que sur quelques autres, autonome et interchangeable en quelques instants. Dans l'une des poupées que peut recevoir la machine en question, on peut monter des broches porte-meule d'une grande variété, et entre autres une broche destinée à des travaux d'exceptionnelle précision à très petit diamètre, broche nouvelle que les
la pièce pour la reporter sur une autre machine, et même sans modifier en rien son montage, soit le meulage à l'extérieur, soit le meulage à l'intérieur, et en particulier la rectification des alésages. Pour passer d'un de ces travaux à l'autre, on fait pivoter autour d'un axe la poupée qui porte la broche porte-meule pour travail extérieur ; cette poupée étant établie de façon à recevoir aussi la broche portant la meule d'alésage, il devient possible de procéder aux deux sortes de travaux sans modifier le montage de la pièce. La poupée porte-meule est d'ailleurs, sur cette machine aussi bien que sur quelques autres, autonome et interchangeable en quelques instants. Dans l'une des poupées que peut recevoir la machine en question, on peut monter des broches porte-meule d'une grande variété, et entre autres une broche destinée à des travaux d'exceptionnelle précision à très petit diamètre, broche nouvelle que les constructeurs viennent d'ajouter à la série des accessoires de cette machine : le diamètre très réduit de la meule en question, destinée à effectuer des alésages de l'ordre de 6 millimètres seulement, ne permettrait pas d'obtenir la précision désirable si on n'avait pas eu soin de l'étudier en vue de tourner à des vitesses exceptionnellement élevées : on n'a pas craint de doubler les vitesses en usage jusqu'ici, en adaptant à la poupée une double multiplication qui, partant d'un moteur électrique tournant à la vitesse de 2500 tours par minute, en donne 9167 sur l'arbre intermédiaire, et 104000 sur la broche porte-meule. Aussi a-t-on dû donner à celle-ci un montage spécial sur billes, et des dispositions appropriées de retenue et de butée, que représente en coupe longitudinale la figure 5. Les coussinets à billes comportent chacun huit billes de 3 mm environ, et le diamètre des fusées correspondantes est légèrement supérieur à 6 millimètres. Les machines à affûter qui figuraient à l'Exposition offrent, en général, des dispositions dont la variété est naturellement aussi grande que celle des outils auxquels on les destine : elles ont, pour la plupart en commun, les avantages suivants : montage sur billes de partie ou