L'OUTIL

machine portant des sièges, destinés à recevoir des voyageurs, ou si, comme dans la disposition de Fairue, la prolongation du bâti permet de réserver un certain espace dans le même but? Où se trouve ici Toutil? Personne ne peut le dire ; en tout cas, il est certain que le crochet d'attache ne représente plus rien à ce point de vue. Le corps à travailler n'existe même plus près de la machine ou en dehors; il est, en réalité^ passé dans la machine elle-même, puisque le support de cette dernière est, en même temps, le bâti de la partie qui reçoit les voyageurs.

Il existe d'autres machines pour lesquelles les conditions sont exactement les mêmes que pour la locomotive; tel est, par exemple, le bateau à vapeur, où il est impossible de trouver rien qui corresponde à l'outil. Des machines de dimensions très-faibles donnent également lieu à des constatations du même genre; ainsi, par exemple, dans la montre ordinaire, il serait bien difûcile d'indiquer la partie qui constitue l'outil. Sont-ce les aiguilles? Mais où se trouve, dans ce cas, le corps sur lequel elles transmettent directement le travail mécanique de la machine? Les aiguilles ne sont pas, d'ailleurs, absolument nécessaires; on peut, en effet, leur substituer des disques divisés mobiles, sur lesquels l'heure se trouve marquée par un index fixe ; une simple marque sur une roue du rouage, rendue visible, serait même, à la rigueur, suffisante pour le but à remplir. En définitive, l'outil, dans les montres, n'est pas constitué par lés aiguilles et il ne nous est, d'ailleurs, pas possible de déterminer la pièce qui remplit les fonctions de cet organe.

Les recherches précédentes nous conduisent donc à cette con* clusion que Voutil ne constitue nullement une partie essentielle de la machine. S'il se rencontre, en réalité, dans certaines machines, sous une forme très-nette, dans d'autres il est beaucoup moins facile à reconnaître et, enfin, dans d'autres encore, il n'existe plus du tout.

Si nous cherchons à établir le caractère commun de cette dernière classe de machines, dont nous avons cité comme exemples la grue, la locomotive, le bateau à vapeur et la montre, nous trouvons qu'il s'agit, dans chaque cas, d'un déplacement de certains corps, c'est-à-dire que toutes ces machines ont pour objet d'effectuer un transport ou une altération dans la position d'un corps ou d'une série de corps. La grue, la locomotive, le bateau à vapeur sont des machines ayant pour fonction d'amener des charges d'une position

à une autre, en les faisant mou voir verticalement, horizontalement, ou dans les deux directions. La même chose peut se dire, en réalité, de la montre, dont le but spécial est de permettre d'évaluer le temps écoulé par la mcsui^e du déplacement correspondant.

Les premières machines considérées, dans lesquelles Toutil existe effectivement, présentaient toutes, au contraire, la propriété caractéristique de faire subir aux corps à travailler une altération de forme, c'est-à-dire de produire une transformation, une division, une séparation, une réunion, etc. Le tour, la machine à raboter, la machine à fileter, la scie à ruban, etc., transforment les corps sur lesquels elles agissent, en enlevant une partie de la matière de ces corps. La machine à fabriquer les pointes, les laminoirs, etc., réalisent un groupement des molécules de ces corps, différent de celui qui existait avant leur action ; elles efiectuent, d'ailleurs, en même temps, un transport de ces corps. La même chose a lieu dans la machine à fabriquer les cardes. Les meules de moulin divisent les corps en particules très-petites et, en même temps, elles les transportent. Toutes ces machines ont un ou plusieurs outils. La difficulté que nous avons précédemment signalée, au sujet de la détermination de ces outils, tient à ce fait que, dans une même machine, l'opération du changement de forme et celle du transport se trouvent réunies. En faisant abstraction de cette circonstance, nous pouvons maintenant diviser les machines, au point de vue de leurs fonctions, en deux grandes classes :

I. Machines pour changements de position, ou Machines de déplacement ou de transport.

II. Machines pour changeînents de forme, ou Machines de transformation.

Les limites entre ces deux classes ne sont pas nettement déterminées, puisque, comme nous l'avons vu, plusieurs transformations se trouvent nécessairement liées à uri changement dé position et que même, dans certains cas, dans les moulins, par exemple, la ti*ansformalion et le transport se trouvent avoir sensiblement une égale importance^ On voit, du reste, que les machines de transformation ont une propriété de plus que les machines de déplacement; elles possèdent un outil, tandis que les autres n'en ont pas; les machines de déplacement sont donc les plus simples, et c'est pour cette raison qu*cllcs ont été placées en première ligne.

SIGNIFICATION CINÉMATIQUE DE L'OUTIL. 5ll

L*idée dominante jusqu'ici, d'après laquelle toute machine devrait posséder l'outil comme élément constitutif, n'est donc exacte que pour une partie des machines, celles de la seconde de nos deux classes principales, et nous sommes ainsi conduits à la conclusion suivante : Uoutil n'est pas un élément essentiel de la machine^ mais seulement un élément éventuel^ et sa notion ne peut pas servir de ba^e pour la compréhension de la machine complète.

Signification cinématique de l'outil.

Maintenant que nous avons établi ce que l'outil n'est pas dans la machine, il nous reste à déterminer quelle est la véritable signification cinématique de cet organe dans la classe des machines de transformation où nous avons constaté son existence, et quelles sont les lois cinématiques générales auxquelles il est soumis.

A cet effet, nous commencerons par examiner le mode d'action de l'outil dans une machine déterminée. Supposons, par exemple, qu'il s'agisse de tourner une barre de fer cylindrique sur un tour parallèle ordinaire. Le ciseau, serré dans les mâchoires du support, possède un mouvement de translation, parallèle à Taxe du tour,, tandis que la pièce à tourner possède le même mouvement de rotation que l'arbre de ce tour, sur lequel elle est fixée, mouvement qui a pour résultat d'amener, contre le tranchant de l'outilles parties du contour de la pièce qui se trouvent en regard de cet outil. Le mouvcment relatif du ciseau, par rapport à la barre, est un mouvement hélicoïdal, comme si l'outil était une portion d'un écrou ordinaire S", dont la barre à tourner Serait le filet correspondant S"^. D'après notre système de nolajion, le ciseau et la barre se trouvent donc présenter le mouvement du couple SrS^. Ce couple n'existe pas, d'ailleurs, au commencement du travail, mais, comme le ciseau est formé d'une matière plus dure que la pièce à tourner, il enlève, dans son mouvement progressif, les petites parties du contour de la barre qui se trouvent en dehors de la surface d'emboîtement S^, qu'il décrit par rapport à cette barre. La partie de la barre, sur laquelle a passé Toutil, se trouve ainsi avoir pris nécessairement la forme de l'élément S+, dont l'élément conjugué S~ se trouve porté,

sur une petite largeur, par le ciseau. Par conséquent ce ciseau, si Ton vient, par exemple, à le faire retourner en arrière, forme, en fait, avec la partie tournée de la barre, un couple d'éléments S=S^. L'appui entre les deux éléments, tel qu'il existe là, n'est pas par lui-môme suffisant (§ 18), mais cette insuffisance est compensée par la clôture à chaîne (g 43) que fournit le tour lui-même.

11 est à remarquer que le couteau possède, dès le début de Topération, le profil de Técrou S~, tandis que la barre ne prend que peu à peu la forme S~^, au fur et à mesure des progrès du tournage. Pendant toute la durée de l'opération, l'accouplement S^S"^ ne fait donc que se préparer et c'est seulement quand cette opération est terminée que les deux corps se trouvent réellcmcnl reliés par un accouplement de ce genre.

Nous venons de dire que la barre tournée est de la forme S^. C'est ce qui se produit visiblement dans ce qu'on appelle l'opération du dégros^issement, pour laquelle on donne au tranchant de Toutil la forme d'une pointe. Dans la seconde passe, destinée à terminer la pièce, le ciseau a comme profil une portion de ligne droite, parai* lèle à l'axe, de telle sorte que le corps to,urné finit par présenter la forme d'un cylindre (§15); mais, au point de vue de son accouplement avec le ciseau, il n'en doit pas moins être considéré comme constituant un filet de vis.

Ce que nous venons d'observer danale tour, c'est-à-dire l'association de l'outil et du corps à travailler, pour former un couple d'éléments, se rencontre également dans la machine à raboter et la scie à ruban, dans chacune desquelles se produit le couple PlP; la même chose a lieu dans la machine à fileter, qui donne naissance au couple S±S"",«ou au couple S^S"*", suivant qu'elle est utilisée pour la fabrication d'écrous ou pour celle de boulons. Nous voyons que, dans chacun de ces cas, le corps à travailler figure comme élément cinématique, comme partie d'un membre, ou même comme membre complet d'une chaîne. C'est ce qui apparaît surtout très-nettement dans l'exemple de la machine à fileter, où ordinairement la vis, à mesure qu'elle est produite, se trouve précisément utilisée pour continuer le mouvement de l'outil. Il résulte de là que le corps à travailler ne doit pas être considéré comme existant en dehors de la machine, mais bien comme faisant partie de cette machine. Il nous parait, dès lors, convenable de donner un nom spécial à ce corps, dont nous aurons souvent encore à nous occuper, et nous proposons celui de pièce (V œuvre.