II. «’.II.UDnO.>XEBIE Dt FEB

La cbaudronnerie du fer comprend la sérié des operations relatives A ia conversion de la tdle de fer en chaudières A vapeur. Ces opérations sont au nombre de six , savoir : le tracé, le drcovpng-, le forage, le aturlmge, Vaisemblage et le matage.

I>r tracé comprend non seulement la détermination du contour des surfaces, mais encore celle de l'emplacement des trous des rivets et autres trous prévus d’avance. U se fait au moyen de la jioiale a tracer (pl. 45, fig. 20), aidée quelquefois dn pointeau (pi. 45, 11g. 18, 19), qui a pour but de rendre plus apparentes les lignes qui doivent être rigoureusement suivies.

I.e découpage des feuilles de tAle se fait généralement A la cimilte. Dans certains cas , oependanl , lorsqu’il s'agit de couper très exactement des feuiilcs épaisses, soit simples, soit rcttuies en un certain nombre, on emploie la nuchine A raboter, ou mieux la mackine A morlaiser,

l.e forage s'opère de deux manières suivant l'importance des trous A pratiquer dans la tAle. Pour trous de rivets, le forage 8'o|)ére au moyen du iH/i»gon, d’un seul coup, et toujours sur une seule feuille A la fois. Lorsque les trous ont plus de 3 centimètres ie forage s’opère au moyen de la machine a percer, soit en une seule fois , soit eu deux fois , suivant le plus ou moins d’exactitude que l’on veut obtenir.

I.e courbage des feuilles comprend généralement trois opérations, savoir ! le rèchmtfjage, le cMrege

et l'emboutistnge. j ; ■

l.e réchauffage, qui cons'istc A faire séjourner les feuilles dans un four A réaerbère, chauffé au rouge bnin, a pour but de rendre la tAle plus malléable. Lorsque les feuilles sont destiikés A être cintrées, elles ne sont soumises a cette opération qu’autaut que leur épaisseur dépasse 4 millimètres, (juand , au contraire, les feuilles doivent être embouties , on préfère toujours les chauffer préalabicmont, parce que le travail de l’emboutissage en est accéléré.

Le cintrage est l’opération qui a pour but de convertir les feuilles planes en surfaces développables. Rien que, quelquefois, on fasse usage du cAnc dans la forme des chaudières, ce n’est, généralement, qu’A la fabrication des surfaces cylindriques que s’applique cette opération. Le meilleur appareil de cintrage est celui qui consiste en trois rouleaux cylindriques parallèles , de 20 centimètres de diamètre envi-

AJUSTAGE

roo, dont dmx inréricun, tournant tnr eaz-in<ims et toqjours à la mtme place, tandia que le troiilème, nipérieur, presse sur la plaque à cintrer, intercalée, et lui communique insensiblement, après plusieurs passages successifs , la forme cy lindrique qu'elle doit avoir.

Vembmtitsage est i’opération qui a pour but de convertir les feuilles planes en surfaces courbes quelconques. Il se pratique sur des nurndrins en fonte, soit concaves , soit convexes, suivant les formes ; les feuilles A emboutir y sont d'abord battues A coups de maillet , puis ensuite égalisées A coups de marteau.

Viusemblage est l'opération qui a pour but de réunir les feuilles préalablement préparées. Il se fait au moyen de rivets (pl. I, fig. t, 3) posés A chaud et battus. On distingue aujourd'hui deux systèmes d'assemblage des feuilles , savoir : l'assemblage A la main et l'assemblage mécanique.

L’assemblage A la main occupe deux ouvriers et deux manœuvres. L’un des manœuvres chauffe le.s rivets et les sert au fur et A mesure des besoins ; l'autre les passe dans les trous d’assemblage et fait oontro-eoup aux marteaux des deux ouvriers qui frappent alternativement sur l'extrémité opposée pour la convertir en seconde tète.

L'assemblage mécanique occupe un ouvrier et deux manœuvres; l'abattage de la seconde tête du rivet se fait au moyen d'une bouterollc chassée fortement par un levier, A l’extrémité duquel agit un piston a vapeur; ce système, qui est nouveau, n'a donné Jusqu'Ici que des résultats médiocres; cependant il est probable que, tèt ou tard, il sera, sinon gémèalement employé, ce A quoi ne se prêtent pas toutes les dispositions de chaudières , du moins universellement répandu.

Le wtoge a pour but de boucher toutes les faites qui pourraient exister entre les feuilles, après la pose des rivets. C'est une opération très Importante qui; tout en faisant disparaître les bavures extérieures et donnant A la pièce un aspect plus pn^ire, unit assez les feuilles entre elles pour que toutes les chambres qui existent dans les Joints n’aient pas d’issue A l’extérieur et se ferment, A l’usage, par la simple oxydation du métal qui en constitue les parois.

On voit, d’après cette descriptian, que le matériel d’une chaudronnerie de fer w compose essentiellement de :

1° Une table A tracer;

J» Une ou plusieurs dsallles de différentes grandeurs;

3* Un ou plusienrs poinçons , id.

4" Une ou plusionrs machines A percer, Id.

6’ Un four A réchauffer ;

6" Une machine A cintrer ;

7* Des mandrins A embontir de formes et dimensions variables ;

8'< Une série d'outils, tels que nuuieaux, enclumes, étaux, burins, etc., comme pour la chaudronnerie en cuivre.

TITRE II

FINISSAGE DES PIÈCES DE MACUINES.

AJUSTAGE

Les ptèoes, an sortir de la forge et de la fonderie, passent A l’atelier d’ajustage ou on leur donne iss formes et dimensions qu’elles doivent avoir pour s’assembler entre elles. Quel que soit l'niage auquel Detiitm SkHm. ii

on les destine. Il est une série d'opérations per lesquelles elles doivent passer) cette série d’upératloas, qni eonsUtuc l'ajustage, est ooraposée et classée par ordre de travail de la manière suivante :

1* Tournage; — 2" alésage ; — 3" rabotage ; — 4* forage ; — S" taraudage; — fi* parage ou mortaisage ; — ;* gjustage proprement dit ou flnissage.

Toute pièce qui passe A l'ajustage n'a pas besoin de subir toutes ces opérations ; U en est qui n'ont souvent besoin que d'en subir une ; mais, quand elles ont besoin de deux opérations, il faut toujours commencer par celle qui , dans ce tableau, est la première. C'est ce que nous expliquerons plus tard en nous occupant séparément de chacune de ces opérations. Auparavant disons que :

Le tournage a pour bnt d'arrondir la forme extérieure des pièces;

L’airsage a pour but d'arrondir la forme intérieure des pièces creuses;

Le rabotage sert A rendre une surface exactement plane;

ht forage a pour but de percer un trou rond dans une pièce quelconque , quand ce trou n'a pas été préparé A la forge ou A la fonderie. On ne fore que des trous au-dessous de 60 millimètres; tous ceux qui excèdent cette dimension sont préparés , et le travail qu’on leur fait subir rentre dans l'alésage.

Le taraudage est destine A imprimer dans une tige ou dans un trou rond un lllet de vis ; de la deux opérations, dont la première se nomme//cfflÿc, et la seconde taraudage proprement dit;

Le parage ou mortaisage peut être considéré comme une espèce de tournage, avec cette différence que, dans ce cas, l'outil n'a aucun mouvement de translation, et qu’il entame les pièces suivant des génératrices de la surface extérieure qui viennent successivement passer devant lui. SI A ce mouvement circulaire de la pièce on lui ajoute un mouvement de translation perpendiculaire au plateau de l'outil, ou forme des entailles circulaires qu’on peut approfondir A volonté. Cette opération est le mortaisage. SI le mouvement circulaire se change en un mouvement de translation parallèle aussi an plateau de l'outil , on obtient des entailles A sections rectangulaires ; cette opération se nomme parage.

i.’ajustage proprement dit ou finissage complète, par les travaux A la main , ce que les outils n'ont pu faire ; de ce nombre sont les assemblages de pièces séparées et le polissage.

Ce travail d'ajustage est le plus dispendieux , aussi l’évite-t-on le plus possible par des outils appropriés aux travaux spéciaux des atelirra , et par une combinaison raisonnée dans la disposition des assemblages et des formes extérieures ; c’est IA aussi que résident toutes les chances de bénéfices , le succès d'un atelier.

C'est par le choix d'un directeur d'atelier, ingénieur actif, ennemi de la routine, connaissant la valeur pécuniaire de chaque travail comntc de toute main-d’eeuvre, et celui de contre-maîtres intelligents et habiles, scrupuleux dans les moindres détails, dans les moindres dimensions, que l'on arrive aujourd’hui au milieu de la concurrence acharnée A faire prospérer un établissement. De ce dernier cété, trop négligé Jusqu’ici, Il y a heureusement beaucoup A faire, et tous ceux qui entreront dans cette voie sont sArs d'en être récompensés.

Nous allons maintenant successivement étudier chacune des opérations que nous venons de définir, en motivant leur place dans le tableau où nous les avons classées.

$ I. — ToBramqe.

Ijt tournage, avons-nous dit, a pour but d'arrondir la forme extérieure des pièces. D'après cette définition il est facile de comprendre que, si une pièce doit subir une autre opération avec le tournage , il faut commencer par celle-ci. En effet, si la pièce doit être alésée, par exemple, comme l’alésage a |wur bnt d'arrondir la forme intérieure d'une pièce creuse, si l’extérieur est déJA tourné, il est plus facile d'avoir son centre exact , en le déterminant sur un grand diamètre plutdt que sur un petit. En outre.

AJUSTAGE

sai

si le noyau de U partie creuse n été par maladresse porté trop d'un c<lté, on s'en aperçoit facilement sur le tour en la faisant tourner pour la cintrer, et on peut alors la tourner extérietiretnent de façon à ce que, a l’alésage, cette faute disparaisse, en enlevant ainsi qu’au tournage tout le fer ou toute la fonte d'un même cdté.

Pour laisser A cet égard toute facilité A l'ouvrier, et pour ne pas être exposé A rejeter des pièces mal fondues , on laisse environ 1 0 millimètres A enlever A l'outil pour l’alésage et le tournage.

Le rabotage étant destiné A dresser une surface, et cette surface étant ordinairement parallèle on perpendiculaire, ou oblique même, A l'axe de la partie tournée, il est clair que cette opération ne peut être bien faite que quand cet axe est nettement déterminé.

Le taraudage et le filetage sont nécessairement précédés du tournage; c'est évident aussi. Quant au parage , comme il a ordinairement pour but de terminer des parties rondes interrompues par des surfaces planes, comme dans les leviers, il biut que la partie A terminer soit tracée d’avance, et elle ne peut l'être qu'au tour.

>’ous voyons donc qu'en général, dons l’ajustage, le tournage est la première opération par laquelle les pièces doivent passer.

On distingue deux sortes de tours : les tours A main , dans lesquels l'ouvrier tient et dirige lui-même l’outil, et les tours dits paralléirs, ou l’outil est maintenu et dirigé par des organes mécaniques; dans ce cas le travail de l’ouvrier est tout intellertocl , et consiste A bien placer le chariot et l'outil , et aussi a le diriger suivant la forme des pièces.

Les tours A main on tours A crochet se composent ordinairement de deux pièces en bois ou en fonte, plaeées parallèlement sur des supports en bois ou en fonte fixés an sol ; sur ces deux pièces , qui constituent ce qu’on appelle un banc de tour, reposent deux supports en fonte reliés ensemble ; c'est ce qu’on nomme la poupée fixe ; sur cette poupée est un arbre en fer portant une ponlie-céne A trois ou quatre diamètres , nécessaires pour donner A l'arbre des vitesses différentes.

le mouvement est donné à l’aide d'une courroie passant sur d'autres poulies fixées sur la transmission générale.

On varie encore les vitesses de l'arbre do tour à l’aide de deux pignons et poulies engrenant deux A deux A volonté, et placés les uns sur l'arbre du tour, et les autres sur un arbre parallèle porté par les supports du premier.

L’arbre du tour, qui fait saillie de chaque cété des supports, porte A l’one de ses extrémités une partie filetée et pointue sur laquelle on visse on mandrin on plateau circulaire où on fixe les pièces courtes , dont la longueur n'excède pas le diamètre, et qui , par conséquent , n’ont pas besoin d’étre soutenues A leurs deux extrémités.

Lorsque les pièces A tourner sont longues, comme des arbres, des tiges de piston, on les met entre deux pointes, dont l’une se trouve sur l’arbre du tour, et l’autre sur une seconde poupée mobile, mais fixée A volonté sur le banc de tour par un boulon passant entre lee deux Jumelles.

Maintenant, pour tourner les pièces A l’aide d'nn boulon et d’une traverse en fer, on fixe aussi sur le banc de tour un support sur lequel on appuie l'outil , et placé assez haut pour entamer la pièce nn peu au-dessous de son axe horizontal. Le tour étant animé d’un mouvement de rotation et l'ouvrier ayant en main l'outil appuyé d'une part sur son épaule et de l’autre sur le support, il entame la pièce successivement dans toute sa longueur, d'abord pour l'ébaucher, ensuite pour la finir.

Dans le tour A chariot, mieux appelé tour parallèle, l'outil, avons-nous dit, est nudateou sur un chariot ; ce chariot , mobile sur le banc de tour au moyen d'une vis sans fin ou d’une erémalUére, est animé d'on mouvement de translation parallèle A l'axe de la pièce, de façon que la pièce une fois dntrée, et l’outil coovenablemeDt fixé, le travail se fait presque sans le secours de l’ouvrier.

Le tour parallèle est toqjour* monté sur un banc en fonte; ce banc est fonné d'une caisee rectangulaire

ouverte à la partie supérieure, et ayant les deux parois longitadluales dressées parallèlemeot pour recevoir le chariot porte-outil qui , A l'aide d’uoe vis sans Qu placée dans la caisse et liée an chariot, le fait avancer ou recuier te Icoig de la pièce à tourner, et parallèlemeot A son aie. Pour être s&r que ce parallélisme ne peut se déranger, les poupées qui portent les pointes sont Axées toutes deux sur le banc luimême.

La vis sans An qui fait mouvoir le chariot est mue soit A la main , soit par la transmissiou du tour, à l'aide d'eirgTeoages oonveoableroent disposés pour modiAer la vitesse solTant la nature du métal qu'on a A travailler.

Ce chariot porteouUI a aussi un mouvement perpendiculaire A l'axe du tour, de Arçon A ce qu'on puisse approcher ou recaler, de la pièce A tourner, l'outil qu'il est alors facile de régler et de changer.

On voit qu'avec un tour ainsi disposé et bien construit on peut tourner des arbres, des tiges de piston, etc., parfaitement cylindriques j la seule chartee ^'erreur est dans l'outil qui, par suite de l'usure, entamant moins le métal, A mesure que le travail avance, fait des surfaces coniques ; mais, avec du soin et de l'habitude, en fabont plusieurs passes on arrive A de bons résultats.

Les tours en l'air, on tours A plateaux , ne se composent que de la poupée Axe, sur laquelle on visse, comme nous l'avons indiqué d^A en parlant du tour A crochet, un plateau dont le diamètre va qudquefois a 4 mètres. On Axe sur ce plateau les pièces A tourner, qui sont hobituellenoent des roues d'engrenages, des volants, des plates-formes, etc., et, A l'aide d'un chariot porte^iutil semblable A celui employé dans le tour parallèle, on tourne les parties A travailler.

De cette façon le tour remplace quelquefois la machine A aléser et la machine A raboter, en plaçant l'outil soit perpendleulairemeot, soit parallèlement A l'axe du tour. De même qu'on a des surfaces cylindriques, en plaçant l'outil obliquement on peut avoir des surfaces coniques.

Les outils employés pour le tour, comme tous ceux employés dans l'ajustage, doivent être en bon acier. Fl trempés an dt^ré qu'exige ta nature du métal A travailler.

Les outils qui servent A dégrossir ont leur tranchant plus ou naoins arrondi ; ceux qui servent A Onir ou il planer ont le tranchant droit.

Pour la fonte et pour les métaux durs le tranchant est plat, et le biseau est d'autant moins aigu que le métal est plus dur. Pour le fer le tranchant est plus aigu et un peu relevé.

Les vitesses du tour varient avec le diamètre des pièces et la nature du métal.

Il faut aussi éviter que l'outil , venant A s'échauffer, te détrempe. Quand on tourne le 1er on le rafraich.t avec un Alet d'eau on quelques gouttas d'huile ; mais ce moyen ne s'emploie ni avec la fonte ni avec If cuivre.

Voici, au reste, les vitesses A donner A la circonférence des pièces :

Pour la fonte grise 0“.07S par seconde.

— blanche 0".020

Pour le fer. oo.iso

Pour le cuivre la pins grande passible.

Dans une transmission, le mouvement des tours se prend ordinairement sur des arbres qui font Mo tours par niinule.

Ici s'arrête ce que nous pouvons dire de général sur les tours j nous allons passer A la deuxième opération , qui est l'alésage.

S II. — AléMue.

Les raisons qui font placer l'alésage en seconde ligne sont les mêmes que eetlet que nous avons données |iour placer le tournage en première ligtte, sauf évidemment celles qui établissent la différence entre ces drus opérations. Ainsi le rabotage ayant pour but de dresser une surface qui est ou parallèle ou per-

AJISTAGE.

peDdicaliüre, ou obUqoe à l'am de le pièce , cette surface ne pourra être bien déterminée que quand cet axe le sera, et c'est éridemment l’alésage qui le déterminera ; et , à cause de cela, toutes les autres opérattoos d’i^ustage, qui ont besoin de cet axe pour être bien faites, viendront après.

L'alésage, avons-nous dit, a pour but d’arrondir le nmtour intérieur d'une pièce creuse. Pour faire cette opération on se sert d’un outil appelé alésoir ; il y en a de deux sortes , les alésoirs horizontaux et les alésoirs vertieanx. Us sont construits tous deux sur le même principe.

L'alésoir est eompoaé d'un arim creux en fonte portant une rainure dans tonte sa longueur. Cet arbre, quand l’alésoir est borizontai, est maintenu par des collets sur deux paliers; et, quand il est vertical , il repose, pur un pivot, sur une crapaudine, et il est en outre maintenu à sa partie supérieure par un collier.

Dans cet arbre se trouve une vis sans Un , ou une crémaillère , qui donne le mouvement an porte-outil ; ce porte-outil , qui est Ici un manchon en fonte concoitriqne avec l'arbre principal, reçoit son mouvement de ta vis sans On par un écrou A douille, traversant la rainure faite dans l'arbre, et fixé au manchon.

L’arbre de l’alésoir ayant en outre un mouvement de rotaliou, entraîne avec lui le porto-ouUt , et ce mouvement de rotation , Joint à celui de translation donné par la vis sans Un ou la crémaillère, on peut aléser dans toute leur longueur les pièces à travailler.

L'alésoir vertical a un avantage sur l’alésoir horizontal dans l'alésage des cylindres de grand diamètre, parce que, dans l'alésoir horizontal, l'axe du cylindre étant aussi horizontal, il en résulte que le poids de la pièce même. Jointe au mode de fixation sur le banc de travail , détermine une déformation dans la forme du cylindre, forme qu’il reprend lorsqu'il est dégagé de ses liens, et qu'il est replacé verticalement.

U faut dire aussi que, pour de grands alésoirs horizontaux , U faut craindre que l’arbre hii-méme ne fléchisse, ce qui produit des frottements, par conséquent un mauvais alésage.

Ces inconvénients ne sont pas à redouter avec l’alésoir vertical , qui , de son cêté, est moins commode de service et plus dispendieux d'établissement , parce qu'il faut chercher la solidité de l’outil dans son bêti; mais le béU demande des formes plus rigides à mesure que l'alésoir devient plus grand.

Le service de l'alésoir vertical est moins commode parce que l'axe du cylindre s’obtenant À l'aide des centres des deux brides extérieures, dressées préalablement, ces deux brides sont très abordables dans l’alésoir horizontal , tandis que. dans l’alésoir vertical , l'une d’elles repose sur la base de l’outil , et est par conséquent invisible.

L’alésoir est une machine qui exige une grande solidité pour ne pas être sqjette à brouter, et cela d'autant plus que, étant plus grands, les points d’appui sont plus éloignés.

On a renoncé A hire avancer l'outil A l’aide d’un contrepoids; on préfère, et avec Juste raison, le commander directement par engrenages dépendant du mouvement de rotation de l’arbre; de cette façon la marche de l’outil est toqjours uniforme , que la pièce à aléser présente ou non des différences de dureté; de cette façon aussi on n’est pas obligé de donner trois ou quatre passes ; souvent inéme, avec de bons outils , une seule suffit.

I.es vitesses qu’on donne A la droonféreoce de l’outil sont , pour l’alésage ;

1° De la fonte douce o.otoo

30 Id. dure 0.0I3S

3° Du fer 0.1000

4° Du cuivre la pius grande possible.

g III. — ■absbc*.

Le rabotage a pour but de dresser les surfaces , c’est-è-dire de les rendre exactement planes. Cette opération , qu'on ne pouvait faire autrefois que très difficilement A la lime ou a la meule , s’exécute

Aujourd'hui avec une extrême précision , et sans aneune dilQcolté , A i’alde de la machine à raboter.

Les machines à raboter sont construites sur deux systèmes différents. Dans l'un, la piece est sur un chariot nsobile, et le porte-outil Dxe ; dans l’autre, la pièce est fixe et le porte-outil moliile.

Chaque système a ses avantages et ses inconvénients. Les avantages du premier système résident dans In fixité du porte-outil , qui permet de lui donner toute la stabilité et la force dont il a besoin pour ne pas fléchir, enfin pour dresser des surfaces parfaitement planes ; et les inconvénients sont dans la mobilité de la plate-forme qui porte la pièce, et dont l'ensemble, quand ceile-d est d'un poids très considérable, devient d’une manœuvre difficile, et exige une trop grande force.

Le deuxième système remédie aux inconvénients du système précédent en rendant la pièce et le chariot lixes , mois acquiert l'inconvénient que présente un porte-outil mobile.

I.CS avantages de ces deux systèmes les rendent fort utiles dans l'applicatioo : l'on emploie l'un là où l'autre ne peut l'étre, et réciproquement.

Disons maintenant en quoi consiste chaque système.

la; premier système se compose de deux bâtis en fonte parallèles , sur lesquels reposent , d'une façon invariable, deux consoles qui soutiennent le porte-outil ; sur les deux bâtis se meut un chariot ou plateforme sur laquelle on assujettit les pièces à raboter. Ce chariot est animé d'un mouvement de translation horizontal de va et vient qui, combiné avec un mouvement de translation du porte-outil perpendiculaire A celui-ci, fait présenter sueeessivement tous les points de la surfaee de la pièce A dresser A l'action de l’outil. Le mouvement est donné an chariot par une vis ou une chaîne sans fin , et une disposition spéciale fait que le mouvement de va et vient est réglé par la marche même dn chariot.

I.e mouvement de translation est donné A l'outil par une roue A roehets fixée sur l’arbre de transmission, et qui communique avec une vis sans fin liée au porte-outfl.

Dans le deuxieme système, la pièce à travailler est fixée d’une manière Invariable entre les deux bâtis et dans une fosse entourée de maçonnerie, et le chariot porte-outil mobile, supporté sur les deux bâtis, est mis en mouvement par une chaîne ou par une vis sans fin ; ce chariot a aussi un mouvement de va et vient, qu'il ehange lui-méme A l'aide d'une disposition spéciale, communiquant avec la transmission principale.

Les machines de ce système occupent deux fois moins de place que celles du premier, ce qui est encore une considération en sa faveur.

Les vitesses A donner, soit A la plate-forme, soit A l’outil , sont les mêmes que celles qu'on donne aux tours.