MACHINES-OUTILS D'UN EMPLOI GÉNÉRAL

Aucun atelier de construction ne saurait maintenant prospérer et se suftire à lui-même, s'il ne possède un assortiment complet des principales machines-outils, c'est-à-dire plusieurs tours, plusieurs machines à raboter, à mortaiser, à aléser, à percer, à fraiser, à tarauder, à tailler les engrenages, à poinçonner et à cisailler, un certain nombre d'étaux limeurs et des machines à faire les boulons et les écrous. Un marteau-

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pilon pour les grosses pièces de forge et une petite forgeuse mécanique sont également indispensables; enfin, il faut joindre à cette liste déjà nombreuse les outils spéciaux de l'atelier de chaudronnerie, qui différent complètement de ceux de l'atelier d'ajustage.

L'étendue de ce rapport ne nous permettrait pas d'examiner en détail les modifications survenues depuis l'Exposition de 1862 dans ces différents genres de machines-outils; mais nous essayerons cependant de caractériser, pour les plus importantes d'entre elles, les diverses particularités qui ont été le plus remarquées.

I. Tours. — Le tour le plus important qui ait figuré à l'Exposition est celui de M. Ducommun et Cie. Bien que combiné spécialement pour l'ajustage des canons, on doit le considérer comme d'un usage général, et nous en avons vu fonctionner un presque semblable aux usines de la Ciotat, où il fournissait un excellent travail, alors même qu'on l'avait employé sans prendre le temps d'établir une fondation. Ce tour a une hauteur de pointes de lm0o et une longueur de 12 mètres; il pèse 35 tonnes et est entièrement automatique dans toutes ses dispositions.

Les tours à fosses de divers constructeurs, les tours à bancs coupés de la Compagnie des forges et chantiers de l'Océan, ceux de Whitworth et de Shepherd Hill et C", sous le rapport du fini de l'exécution, ceux de Sellers, avec leurs transmissions à vitesses variables évitant l'emploi des roues de quadrature dans les tours à fileter, sont tous des machines remarquables ; mais nous devons surtout appeler l'attention des constructeurs sur le beau tour à quatre pointes de MM.Varrall, Elwell etPoulot, qui permet de travailler la pièce qui y est montée autour de deux axes exactement perpendiculaires l'un à l'autre, et, à un autre point de vue, sur le tour de précision de M. Colmant.

Cette dernière machine est plutôt un outil universel, sur

lequel toutes les pièces d'un calibre quelconque peuvent être exécutées avec une exactitude pour ainsi dire mathématique. Tous les mouvements sont à volonté automatiques ou commandés à la main ; les chariots porte-outils peuvent prendre toutes les inclinaisons, se déplacer pendant le travail dans toutes les directions, et tous ces déplacements étant indiqués par des cadrans divisés, on est sûr de faire la pièce exactement conforme au dessin coté. Un tour de cette perfection sera considéré dans tous les ateliers de construction comme le moyen le plus sir de faire les pièces modèles, de leur donner les profils convenables et de disposer toutes sortes de dentures sur les pignons ou sur les fraises, avec toute la délicatesse que demandent ces organes.

II. Machines à raboter. — La machine à ral>oter la plus importante de l'Exposition, tant par ses dimensions que par la nouveauté de sa construction, était celle de M. Sellers, de Philadelphie. Le tablier fixe, de sur 2m44, est placé presque au niveau du sol , et une grande arcade mobile, qui porte les outils, offre une ouverture de 3 mètres de hauteur, qui permet d'opérer sur des pièces de très-grande dimension. On pourrait peut-être reprocher à cette machine quelque défaut de stabilité dans la partie mobile, mais le guidage est parfait et la plupart des transmissions automatiques sont nouvelles dans quelques détails et d'une grande efficacité.

Les autres constructeurs se recommandent par une exécution de plus en plus parfaite, qui se rapproche de celle dont M. Whitworlh a été le promoteur, mais les dispositions sont, en général, restées les mêmes, si ce n'est pour la machine à raboter verticale, exposée sous deux dimensions différentes, par la Compagnie des forges et chantiers de l'Océan. Le type de cette machine est entièrement nouveau, et l'on comprend qu'il ait pris naissance dans un atelier ou l'on se livre particulièrement à l'exécution des grandes machines marines. La pièce étant solidement assise sur un plateau entièrement dé-

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couvert peut effectuer, à l'aide de deux coulisses reetilignes et d'une coulisse circulaire, toutes les évolutions nécessaires pour se présenter devant l'outil, dont le déplacement a lieu suivant la verticale. Dans la plus grande de ces machines, le moteur est adhérent, et l'on peut raboter jusqu'à 5 mètres de hauteur.

III. Machines à mnrtaiser. — Les grosses machines à mortaiser sont devenues plus robustes ; les petites sont remplacées avec beaucoup d'avantage par les machines à fraiser dans un grand nombre d'applications. Il ne faut pas s'étonner de ce que C« genre de machines n'ait pas présenté, à l'Exposition actuelle, d'amélioration capitale qu'il soit possible de caractériser, au point de vue sommaire auquel nous nous sommes placés dans ce rapport.

IV. ' Machine* à aléser. — Il en serait de même pour les machines à aléser, si nous ne nous permettions de les examiner en dehors même de l'Exposition. Certains constructeurs, M.Ducommun etC'% entre autres, ont reconnu la nécessité d'aléser toutes les portées d'une même machine , à l'aide d'outils de direction constante, agissant sur la pièce en travers qui vient se présenter devant eux , en restant toujours parallèle à elle-même. La précision qui en résulte dans le fonctionnement réalise une amélioration si considérable que cette pratique est certainement destinée à se généraliser, et que les efforts des constructeurs nous apporteront avant longtemps des tjpcs de machines de ce genre, qui deviendront bien vile aussi usuelles que les machines les plus fondamentales de nos ateliers actuels.

Y Machines à percer. — Les machines à percer, radiales ou à bras fixes, augmentent toujours de dimensions : les bâtis deviennent plus stables ; leurs fonctions s'effectuent d'une mantere plus automatique ; les poids sont mieux répartis; les ta-

bles sont mieux disposées pour l'agrafage ; les vitesses peuvent

varier dans de plus larges limites, à mesure qu'on veut les

l'aire servir pour des perçages de plus grandes dimensions.

Les progrès apportés dans la construction de ces machines

importantes sont à peu près les mômes dans les différents pays

qui en avaient envoyé à l'Exposition, et l'on peut dire qu'ils

vont tous de pair au point de vue de la construction de ces machines.

En France, à côté des plus beaux types de M.Mazelinc et de MM. Varrall, Elwell et Poulot, nous avions un grand nombre de machines à percer, de dimensions plus modestes et exécutées, pour ainsi dire, comme articles de quincaillerie ; sans vouloir comparer ces appareils à ceux dont nous venons de parler , au point de vue de la perfection du travail , nous devons dire cependant que ce genre de machines courantes et de construction fort ordinaire, exécutées cependant dans des conditions de production économique, ne laisse pas que d'être l'objet d'un chiffre d'affaires considérable et môme d'une exportation importante.

VI. Machines à fraiser. — Nous avons déjà eu occasion de montrer l'importance qu'ont acquises dans ces dernières années les machines à fraiser, employées principalement à la confection des mortaises et à l'ajustage de toutes les parties creuses des pièces de machines, pour lesquelles les outils ordinaires ne peuvent, la plupart du temps, ôtre employés. MM. Sharp Stewart et Ose sont adonnés, plus qu'aucun autre établissement, à la construction de ces machines , dans lesquelles il est nécessaire de donner à l'outil un mouvement de translation très-régulier. La transmission par engrenages elliptiques paraît avoir résolu ce problème de la manière la plus satisfaisante, et bien qu'elle ait été remplacée chez plusieurs constructeurs étrangers par des moyens équivalents, elle restera comme un organe d'un bon emploi et pourra être appliquée à d'autres fonctions analogues. La machine à fraiser, con-

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sidérée comme outil d'usage général et dans le type anglais, n'est pas encore construite en France. On peut voir, cependant, par les applications spéciales qui sont réalisées dans l'exposition du ministère de la guerre et de M. Kreuzberger, à quelles variétés de formes elles peuvent être utilisées.

\ U. Machines à tarauder.— M. Whitworth, par ses filières à coussinets mobiles, a fait le premier pas vers la construction des nouvelles machines à tarauder ; mais il était réservé à M. Sellers do faire adopter de prime-saut sa machine dans tous les pays où Ton s'occupe de construction. C'est que, en effet, la disposition qu'il a fait figurer pour la première fois à l'Exposition de 1862 opère en une seule passe sur des tiges de plusieurs centimètres de diamètre, et offre, en outre, l'avantage, par l'éeartement des mâchoires après la passe effectuée, de pouvoir retirer la tige taraudée sans perdre le temps nécessaire pour la dévisser.

En France, la machine à tarauder a été plus spécialisée encore par M. D. Poulot qui dirige tous ses efforts vers la création et l'adoption de pas uniformes, à l'instar de ce qui est aujourd'hui réalisé en Angleterre par rapport aux dimensions types de Whitworth, qui sont devenues, en quelque sorte, officielles et qui sont adoptées môme par les ateliers de l'État.

VIII. Machines à tailler les engrenages. — En ce qui concerne la construction des engrenages, nous avons des progrès considérables à mentionner dans la construction des machines.

Pour les engrenages cylindriques, M. Sellers a, comme nous l'avons déjà indiqué, résolu le problème de la machine à tailler les dents d'une façon tout à fait originale et des plus remarquables. Il a supprimé la plate-forme divisée et est arrivé à faire une excellente division, en employant seulement des séries de pignons qu'il substitue les uns aux autres. Par suite de la suppression de la plate-forme, les dimensions de la ma-

chine sont diminuées ; par remploi d'embrayages convenables, le travail est rendu absolument automatique; enfin la division étant déterminée par des organes rigides, et dans lesquels l'usé doit être fort lent, Jes résultats qu'il obtiendra seront tout à fait permanents et les profils irréprochables.

La machine de M. Zimmermann,de Chemnitz, est tout aussi remarquable, et, n'était son prix élevé, elle serait bientôt d'un usage général pour la confection des engrenages coniques dans tous nos ateliers de construction.

La roue à tailler est solidement assise sur un moyeu horizontal ; le porte-outil est lié à un centre formé par une articulation sphérique qui occupe exactement le sommet du cône de la roue et ne peut même se déplacer que suivant les génératrices de ce cône ; un calibre de forme convenable i -ëgle d'ailleurs le profil une fois pour toutes, et assure l'identité parfaite de la denture pendant toute la durée du travail.

Le succès de cette machine a été tel à l'Exposition, que MM. Shephcrd, Hill et Orf qui sont, en Angleterre, an premier rang pour la construction des machines-outils, se sont émus de ce succès, et qu'ils ont cru devoir produire des dessins antérieurs de machines semblables qu'ils auraient précédemment exécutées. L'analogie du plan général est en effet complète mais il est juste de dire que, si M. Zimmermann s'est inspiré des modèles antérieurs, la priorité n'appartient pas non plus à MM. Shephcrd, HiU et ©% qui n'étaient à cet égard que les acquéreurs de la patente de M.Potts, auquel il convient, par conséquent, de reporter le mérite principal de cette ingénieuse machine.

Dans une autre direction, nous devons encore citer, comme un des faits saillants de l'Exposition, la machine à tailler les dents de crics, qui était exposée par l'usine de Graffenstaden, et qui est bien faite pour montrer tout ce que l'intelligence de l'homme peut demander aux combinaisons mécaniques, en fait de précision et d'habileté.

IX. Machines à poinçonner et à cisailler. — La machine à poinçonner et à cisailler, de M. De Bergue, déjà distinguée à l'Exposition de 1862, est restée encore à son rang dans celle de 1867 : mais elle a trouvé à côté d'elle des machines qui ne lai cèdent plus en rien sous le rapport de la puissance et de la solidité. M. Bouhey,de Paris, enlre autres, a, en effet, apporté au concours un nouveau modèle, à quatre fins, pour cisailler et couper les fers de divers profils, ainsi que les cornières; cette machine ré|>ond parfaitement à toutes les exigences de la pratique, et elle est tout aussi robuste que la machine anglaise.

A un autre point de vue, nous devons citer comme digne dn plus grand intérêt la poinçonneuse et la cisaille hydrauliques de M. Tangye, de Birmingham, qui, appelant à son aide le principe de la presse hydraulique, a doté l'industrie de machines portatives, relativement très-puissantes et destinées à rendre de grands services dans les ateliers temporaires, et loin de tout moteur spécial. L'introduction de ces machines, dans les travaux de montage, nous apparaît comme un des plus utiles perfectionnements que nous ayons pu constater à l'Expo-

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X. Etaujc limeurs. — Ces machines sont presque toutes du même type, à l'exception de celle de M. Duval, de Paris, qui a heureusement modifié le mode ordinaire de construction. L'étau limeur est la machine essentielle pour l'exécutiou des pièces de moyenne et de petite dimension. Les plus importants à l'Exposition étaient ceux de M. Hartmann, de Chemnitz, et de MM. Sharp Stewart et Cie, de Manchester. La machine de M. Hartmann, à deux tables et à poupée tournante, est d'un modèle plus grand que toutes les autres, et, en la voyant fonctionner à l'Exposition, on ne peut douter que l'augmentation des dimensions ne soit une source certaine de nouveaux services rendus par les machines de ce genre à l'art des constructions.

XL Machines à faire les boulons et les écrous. — C'est en Amérique et en Saxe surtout que nous trouvons les types les plus variés de ces machines, dans lesquelles toutes les opérations s'effectuent, sans déplacement de la pièce, au moyen d'outils variés qui viennent chacun à son tour e\écuter la partie du travail qui lui est confiée. En général, les outils sont doubles, pour l'exécution simultanée de deux faces à la fois, et les mécaniciens ne sauraient accorder trop d'attention aux services que peuvent leur rendre ces petites machines, d'un prix peu élevé et d'un grand produit.

XII. Marteaux divers. — On ne saurait trop le redire : le marteau-pilon a seul permis les gigantesques travaux qui sont exécutés aujourd'hui dans les ateliers de construction de machines : sans son concours, ils reculeraient de trente ans.

Il ne nous appartient pas de refaire l'histoire de cette puissante machine et de l'essor immense qu'elle a tout d'un coup donné à l'emploi du fer, sous toutes les formes ; mais il nous faut dire que, depuis quelques années, son domaine a beaucoup grandi encore. Les pièces de forges les plus compliquées, des roues de locomotives , par exemple , se moulent aujourd'hui dans des étampes comme ou faisait d'une brique d'argile, malgré toutes les difficultés de la haute température à laquelle il faut opérer, malgré la dureté de la matière et l'exagération des dimensions. A ce point de vue, le grand marteaupilon de M. Detombay , de Marcinelle, près Charleroy, était d'autant plus remarquable que le constructeur a pu ne le faire payer qu'à raison de 23 francs les 400 kilogrammes, c'està-dire presqu'au prix de la fonte. Ce marteau laisse tomber une masse de 4,000 kilogrammes, d'une hauteur de l^SO, et pèse 78,000 kilogrammes.

La fabrication de l'acier Bessemer a donné naissance à d'autres perfectionnements ; la matière étant plus résistante , il a fallu pour la marteler utilement, recourir à des chocs plus énergiques, auxquels les bâtis en fonte ne pouvaient plus

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résister. MM. Thwaites et Carbutt , île Bradford, qui se sont adonnés exclusivement à la construction des marteaux-pilons ont remplacé ces bâtis par des constructions en tôle, parfaitement entendues et exécutées; cl, parmi ces marteaux modifiés, il y en a de plus grands qu'une maison.

Les mêmes constructeurs ont eu la hardiesse de réaliser pratiquement l'idée de M. Kamsbotton, en exécutant les marteaux horizontaux qui forcent deux masses de 30 tonnes chacune à s'entrc-ehoqucr en enfermant entre elles la pièce à forcer.

Nous avons déjà pris le soin, pour d'autres genres de machines, de montrer les perfectionnements des petits appareils à côté de ceux qui caractérisent les machines les pins puissantes. Nous pourrions citer à cet égard le marteau-pilon de MM. Shaw et Justice, de Philadelphie, dont l'action est augmentée par l'interposition d'un ressort , et le marteau h courroie de M. Schmcrber qui, à laide de ses ressorts en caoutchouc, peut remplacer le marteau-pilon pour le forgeage des petites pièces, et si nous regardons encore au-dessous de ces types, nous devons signaler avec la plus vive approbation l'emploi des moutons à friction tels que les construisent M. Chcret et M.Deny, de Paris, conformément aux types que nous avons vus à l'Exposition. Le mouton, proprement dit, est lié à une courroie qui embrasse, sur la moitié de sa périphérie, une poulie supérieure, toujours en mouvement, et sur laquelle elle -lisse sans être entraînée. Mais si Ton tire L'autre brin de la courroie de manière à le tendre , le frottement devient suffisant pour que l'entraînement ait lieu ; le mouton est alors soulevé à la hauteur que l'on veut et il retombe aussitôt que l'on cesse la traction. Cette machine est d'un emploi très-sûr; elle fatigue peu l'ouvrier et lui permet de modérer ses coups suivant la hauteur à laquelle il permet à la masse choquante de se soulever.

Dans la revue beaucoup trop rapide que nous venons de faire des principales machines-outils, nous avons pu à peine t. ix. 9

j:H) GROUPE VI. — CLASSE 54. — SECTION I.

faire ro m prendre les traits généraux de leur construction. Mais Y administrât ion du Conservatoire impérial des arts et métiers a pu taire dessiner la plupart des machines les plus intéressantes, dont les dispositions de détails pourront être utilement consultées dans le portefeuille industriel de cet établissement, qui est ouvert chaque joui* an public et où Ton peut librement prendre des calques de tous les dessins exécutes.