EB
Fig. 216. — Disposition de l'engrenage d'arrière
6) L'eJigrenage d'a7i'iè?^e (fig. 216) est arrangé comme suit: il est monté sur un arbre excentré, avec une portée suffisante pour qu'il puisse engrener avec la roue E du cône, et avec la roue A de l'arbre. Lorsque l'engrenage d'arrière n'est pas utilisé, le cône est fixé sur l'engrenage de l'arbre au moyen d'un boulon D, le rendant pratiquement solidaire de l'arbre,
de telle sorte ({ue l;i courroie, attaquant le cône, attaque directement l'arbre. Loi'sque l'engrenaj^e d'arrière est utilisé, le boulon D est défait, et l'enjL^renaf^e de l'arbre est déconnecté du cône ; le cône, conduit alors pai' la courroie, tourne libre. ment sur l'arbre. L'engrenage E est calé au cône et, lorsque la l'oue d'ari'ière est engrenée, c'est l'engrenage E (jui attaque. Si l'engrenage E a 20 dents et l'engrenage F 100, il faudra 5 tours de E pour une révolution de F ; et si l'engrenage G en a 20 et l'engrenage de l'arbre A 100, il faudra 5 tours de (f i)our une révolution de A. (Test jMJurquoi, il faudra 25 révolutions du cône pour faire une révolution de l'arlire.
Fig. 2-17. — Engrenages moteurs du tour
7) L'engrenage (Tattaque A (tig. 217) est calé sur l'arbre; le mouvement est transmis au pignon X par l'intermédiaire d'un bras à bascule P» et des engrenages G, D et E.
Lors({ue le bras à bascule B est levé, la roue|D s'engage avec l'engrenage d'attaque A et, par l'intermédiaire [de G, il fait tourner E dans une direction ; si le bras à bascule est.
432 LES isNJiiirio.Ns d'enseignement industriel
abaissé, l'engrenage G s'engage avec la roue A et toui-ne l'engrenage E dans la direction opposée, ce qui permet de contrôler la direction sur laquelle la vis-mère tourne ; Y est l'engrenage intermédiaire ou inactif, et Z est l'engrenage sur la vis-mère.
8) La vis-mère est en acier et à filet carré de 6 par pouce, de longueur suffisante pour permettre le déplacement du chariot sur la distance entière entre les poupées. La vis-mère est rainurée et le filet n'est employé que pour fileter ; Icjrsque l'automaticité est utilisée, la vis agit comme une tige rainurée et, grâce à une paire de roues coniques, transmet le mouvement au pignon de la crémaillère dans le tablier,
9) Le chariot se meut horizontalement le long du banc; le tablier est boulonné à l'avant du chariot et sur la face supérieure du premier chariot se trouvent la glissière transversale et le support combiné. Les outils sont fixés dans le porte-outils. Le support combiné porte des graduations, de telle façon que la glissière puisse être placée sous n'importe quel angle.
10) Le tablier boulonné à l'civant du cliariot porte les engrenages nécessaires pour obtenir la commande automatique, ainsi que l'écrou fendu qui est emplo\^é pour fileter.
11) L arbre de transmission est placé au-dessus du tour. Il est constitué d'une poulie à cônes étages et deux enclanchements à friction, l'une avec une courroie droite, l'autre avec une courroie croisée. La courroie d'attaque du tour relie la poulie à cônes de l'arbre de transmission à la pouhe du tour.
12j La lunette mobile ou roulante est fixée au chariot. Sur ce support il y a un doigt, qui est ajusté à l'arbre à tourner. Ce doigt empêche l'arbre de sauter hors de l'outil. La lunette mobile est très utile pour tourner de longues vis, de longs arbres, etc. Le support se déplace avec le chariot.
13) La. lunette fixe fait corps avec le banc. Elle est utilisée pour supporter ou rendre fermes les longs arbres lorsqu'on les tourne ; de même pour un long travail de mandrinage, par exemple, en forant un arbre. Une extrémité est maintenue dans le mandrin, tandis que l'autre est soutenue dans la lunette fixe.
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1 1) Le ïncmdrin est fileté pour aller sur l'arhrc; actif du tour. Ou emploie g'énéralenient des mandrins univei-sels, mais, là, où des pièces de formes irré»'ulières doivent être travaillées à la machine, ou bien là où le trou à forer n'est pas concentrique avec l'extérieur, un mandrin indé[)endant doit être employé.-
Le texte explicatif ci-dessus, afférent à l'enseignement du travail au tour, caractérise le genre de notes que les professeurs de l'école Drexel mettent entre les mains des élèves, pour les guider dans leurs travaux sur les machinesoutils.
Pendant le cours de leurs études d'ajustage mécanique, ils apprennent à se servir des outils suivants : la machine à afïïïter les mèches, la perceuse sensitive, la machine à percer verticale, l'étau-limeur, la mortaiseuse, la machine à fi-aiser universelle, la raboteuse, les machines à mouler et les tours de divers types.
L'atelier de l'école Drexel est équipé d'un tour H et S. de 16" avec dispositif de tournage conique ; deux tours B et S de 12" ; un tour B, M and Go, de 21" et deux tours brevetés M and Co de 16", à fileter les vis. En plus il y a 3 tours de 13" et un de 16" qui ont été étudiés et construits par les élèves de l'école. Chacun d'eux trouve l'occasion d'examiner les divers types de machines dans tous leurs détails et de travailler sur chacune d'elles. Après avoir manœuvré la machine, c'est-à-dire après avoir changé les vitesses, fait fonctionner les commandes, examiné l'engrenage d'arrière ainsi que les autres parties de la machine, l'élève exécute le premier exercice ainsi libellé :
'•Cet exercice consiste à tourner deux pièces de fer forgé de 1" de diamètre, de 8" de long, et à fileter un filet normal U. S. sur toute la longueur. Après avoir fileté, les pièces seront réduites au centre à un diamètre de 12", suivant le bleu. Les pièces doivent être parachevées avec jjrécision ; les filets doivent aller sur un écrou normal, et la portion centrale doit être parachevée avec un calibre micrométrique. L'exercice ci-dessus comporte l'emploi d'un poinçon de centre, d'un calibre hermaphrodite, d'un marbre de traçage, d'un
bloc V, d'un centre de forage et d'alésage, et du procédé de centrage.
Pour rendre les extrémités droites on fera usage de l'outil de parachèvement latéral, et, pour la surface, on fera intervenir les outils ébaucheurs et finisseurs utilisés pour le fer forgé. Après que les pièces auront été tournées à dimension, on entreprendra le filetage. En ce qui concerne cette opération, les procédés suivants seront mis en œuvre : le meulage des outils à fileter, l'emploi d'une jauge de centre, l'emploi d'une jauge à filet normal U. S., la détermination de la profondeur du filet, l'emploi du support combiné dans le filetage, le calcul des engrenages de changement pour le filetage et l'arrangement du tour pour l'engrenage combiné.-'
Le second exercice imposé est à exécuter sur de la fonte, d'après un bleu remis à l'élève. Cet exercice comprendra le mandrinage, le forage, le perçage, le filetage intérieur, le filetage extérieur, le grattage et le polissage.
La vitesse d'un tour dépend entièrement de la nature de la matière à travailler ; aucune règle ne peut être établie en ce qui concerne la vitesse circonférencielle de la pièce.
Comme tout dépend de la dureté de la matière qui doit être tournée et de la qualité de l'acier dans le porteoutils, on doit laisser beaucoup d'initiative à l'opérateur ; mais dans des conditions ordinaires, on peut employer le tableau suivant, lorsqu'on n'utilise pas de l'acier à grande vitesse :
Vitesse de l'outil en pieds, par minute :
Acier d'outil. . . 20 pieds par minute Acier de machine . 25 » »
Fonte ..... 40 » «
Bronze . . . . j Laiton ^
Les vitesses ci-dessus peuvent être doublées avec de l'acier à grande vitesse.
En mettant au point l'outil, sa vitesse doit être réglée de telle sorte que, en tournant à la vitesse la plus réduite avec l'engrenage d'arrière, une marque sur la périphérie du plateau parcourue 20 pieds par minute. Par exemple, un tour
de 16" tourne une pièce de 16" de diamètre. La circonférence de cette pièce mesurera 16 x 3,1416 = 50"26. En divisant par 12, on trouve 4,18 pieds par rotation. Si maintenant, la machine l'ait 5 tours par minute, la long-ueur tournée sera de 20,*.) pieds, la machine coupera à raison de 20,0 pieds par minute. L'élève aura soin de ne pas confondre la vitesse de l'outil avec la vitesse d'attaque par minute. La fonte est toujours tournée à sec. L'acier d'outil et l'acier de machine sont généralement travaillés à sec. On emploie quelquefois au parachèvement de l'huile de lard ou du naphte."
Les notes, afférentes aux deux exercices ci-dessus, indiquent clairement la forme sous laquelle la technologie des ateliers est servie aux élèves des écoles industrielles. L'élève n'apprend pas ces prescriptions; il les met en œuvre et se les assimile par la pratique.
Le travail cV ajustage à la main et mécanique à l'atelier des machines-outils est une hranche considérée comme très importante dans les écoles industrielles américaines (flg, 218).
Les travaux à l'école Pratt (flg. 219) pivotent autour de la construction de machines-outils. La majorité des ouvriers américains sont des conducteurs ou des constructeurs d'outils mécaniques. Il est dès lors naturel que les études des écoles techniques générales ou industrielles convergent vers ce hut.
Dans les immenses manufactures qui pullulent autour des Grands Lacs, où la force motrice électrique est fournie par des chutes d'eau, la machine à vapeur est détrônée. Les écoles, qui évoluent aussi rapidement que l'industrie même, réduisent à un strie n:^inimum les cours de chauffage et de conduite de la machine à vapeur, qui prennent tant de place dans les programmes de nos écoles, pour consacrer tous leurs soins à l'étude des machines-outils, de leur fonctionnement, de leur construction.
Le jeune mécanicien qui veut devenir plus qu'un conducteur d'outils, doit être en mesure de construire les outils les plus spéciaux et de mesurer l'effet de l'élasticité de leur emploi. Il doit se rendre apte à confectionner une pièce, non seulement ■ avec grande précision, mais plus parfaite au point de vue des formes et des profils, qu'il doit pousser jusqu'à l'art, tout en réduisant le prix de la main-d'œuvre.
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Fig. 218. — Atelier d'ajustage à la main de l'Ecole Pratt
Fig. 219. — Atelier d'ajustage mécanique de l'Ecole Pratt
Les pièces de machines sont confectionnées dans les ateliers scolaires sur des outils à fonctionnement automatique ou sur des outils spéciaux ; les élèves s'eft'oroent de les exécuter avec une exactitude telle qu'elles soient interchangeables, et (ju'elles puissent être assemblées, sans que pratiquement il y ait do l'ajustafie et de la main d'fi'uvi-e.
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Fig. 221. — Outils coupants confectionnés par les élèves de l'Ecole Pratt
C'est vers ces points de vue nouveaux que l'école oriente les jeunes g'ens. L'école les initie aux problèmes d'essais de rendement et ne leur laisse rien ignorer de la conception et de la construction des outils spéciaux et des aciers d'outils.
L'élaboration des plans et l'exécution des machines-outils exigent une habitude de travail précis que l'école s'applique à donner dans les ateliers. Les élèves travaillent dans des conditions de précision qui dépassent de beaucoup les exigences de l'industrie et les nécessités des machines qu'ils construisent.
Fig. 222. — Travaux faits à l'emporle-piéce à l'école Pratt
