« ■ T E C H N I Q U E ET P R A T I Q U E »
0 . ROSENBAUM
b o T r a i t é p r a t i q u e LC
L E S C L A S S I Q U E S A F R I C A I N S
1 8 4 . A V E N U ! D E V E R D U N f . s . p . 9 2 - O S S Y - L E S - M O U L I N M A U X
TABLE DES MATIERES
Avant-Propos 3
I. Généralités 5
II. Produits élaborés bruts de commerce . . . 12
III. Choix des métaux. Mise en forme 20
IV. Fixation des pièces 24
V. Ebauchage 28
VI. Le traçage 30
VII. Le limage 38
VIII. Instruments de vérification 48
IX. Instruments et appareils de contrôle . . . 51
X. Le perçage 65
XI. Le taraudage 70
XII. Filetage à la filière 73
XIII. Alésage à la main 75
XIV. Le meulage 76
XV. Exercices d'ajustage . . . 80
Tous droits de reproduction, de traduction, et d'adaptation
réservés pour tous pays.
r C) Editions Saint-Paul 1967.
AVANT-PROPOS
Pas plus que notre précédente brochure consacrée à l'Initiation au Dessin industriel, celle-ci ne prétend vouloir se substituer aux traités de haute technique.
Dans le même esprit soucieux de conférer à nos exposés un caractère éminemment pratique, nous avons volontairement dépouillé ce nouvel ouvrage de toute théorie pure, ne retenant des notions scien- tifiques de base que l'essentiel strictement indispensable à la forma- tion rapide d'un bon exécutant.
Fidèles à notre méthode, nous en présentons l'étude en deux parties.
La première partie décrit et définit :
1° L'outillage de l'ajusteur et son utilisation.
2° Les matériaux les plus courants sur lesquels il est appelé à travailler.
3° Les différents travaux ressortissant à l'AJUSTAGE, avec les explications nécessaires à leur réalisation.
La deuxième partie présente, en fin d'ouvrage, une série d'exer- cices soigneusement gradués sous la forme de GAMMES D'USINAGE, chacune d'elles comportant :
a) La liste de l'outillage nécessaire.
b) Le détail des opérations à effectuer.
c) La façon de conduire le travail.
d) Le temps imparti pour son exécution normale (éventuel- lement) .
JEUNES GENS...
Le métier d'ajusteur est l'un des plus nobles parmi ceux qui s'offrent à vous. Aux qualités manuelles et physiques qu'il requiert et développe : habileté, coup d'œil, adresse, dextérité, savoir-faire, il joint celles de l'intelligence : esprit d'observation, ingé- niosité, jugement, réflexion, initiative, goût du travail précis et bien fini.
Que ce modeste manuel vous guide et vous encourage à les acquérir pour vous apporter, avec les satisfactions matérielles que vous espérez, les joies qui vous récompen- seront de vos efforts et de votre persévérance.
1. Le métier d'ajusteur
QU'EST-CE QU'UN AJUSTEUR ? C'est un ouvrier capable de réaliser à la main, à l'aide d'un outillage approprié, à partir d'une matière brute ou usinée, des pièces très exactement adaptées à une fonc- tion déterminée : organes mécaniques, par exemple.
Ce travail de façonnage et de finition s'exécute, après traçage, suivant les don- nées précises d'un plan déssiné (ou bleu)
dont il importe, évidemment, de savoir lire et interpréter tous les détails : symboles, conventions et normalisations 0 ) .
La matière d'œuvre la plus couramment employée est le métal (fer, acier, cuivre, alu- minium et divers alliages) ; ce peut être aussi tout autre matériau (bois, matière plastique, etc.).
DÉBOUCHÉS DE LA PROFESSION Ils sont nombreux et variés dans toutes les industries nécessitant un façonnage ma- nuel des matériaux les plus divers.
A notre époque de machinisme et de méca- nisation à outrance, le rôle de l'ouvrier d'usine est réduit le plus souvent à celui d'ac- cessoire de la machine.
Mais la mécanisation a ses aléas : défauts et malfaçons de la matière, lacunes et défail- lances de la machine... En outre : entretien et réparation du matériel en service, étude et création de nouveaux outillages, etc., au- tant d'activités, autant d'occasions et d'exi- gences d'habileté manuelle devant lesquelles l'AJUSTEUR — que sa qualification technique place parmi l'élite des ouvriers professionnels
— trouvera longtemps encore, à s'employer.
2. Classification des ajusteurs
L'AJUSTEUR-MÉCANICIEN est celui dont il sera le plus souvent question dans cet ou- vrage parce que cette qualification, la plus courante, est aussi la plus générale. Son travail s'exécute en majeure partie à la main et d'après un plan. Il consiste à façonner des pièces brutes venues de fonderie ou de forge ou bien des produits bruts élaborés du com- merce, afin d'en parachever la finition.
L 'AJUSTEUR-MONTEUR est plus spécialement chargé du MONTAGE des pièces, c'est-à-dire de leur mise en place, de leur réglage et de leur mise au point dans un ensemble fonc- tionnel.
L'AJUSTEUR-OUTILLEUR c o n f e c t i o n n e à la m a i n o u s u r m a c h i n e s , et t o u j o u r s d ' a p r è s d e s p l a n s , les o u t i l l a g e s p a r t i c u l i e r s à c e r t a i n e s f a b r i c a t i o n s — n o t a m m e n t e n s é r i e — tels q u e : m a t r i c e s , p o i n ç o n s , m o u l e s m é t a l l i q u e s , etc., q u i n ' a p p a r t e n a n t p a s a u m a t é r i e l d ' u s a - g e c o u r a n t , d o i v e n t ê t r e e x é c u t é s à la d e - m a n d e .
L'AJUSTEUR DE PRÉCISION, q u i d o i t r é u n i r les c o n n a i s s a n c e s e t les q u a l i f i c a t i o n s d e s p r é - c é d e n t s , d o i t e n o u t r e s a v o i r m a n i p u l e r d e s i n s t r u m e n t s et d e s a p p a r e i l s d e h a u t e p r é c i - s i o n : m i c r o m è t r e s , c a l e s - é t a l o n s , c o m p a r a - t e u r s , etc., p o u r la m e s u r e , le c o n t r ô l e et la v é r i f i c a t i o n d e p i è c e s e x i g e a n t u n e finition d e h a u t e q u a l i t é .
(1) A cet effet, on consultera, avec profit notre brochure : Initiation au dessin industriel, du même auteur.
3. Assemblage et ajustements
AJUSTER DES PIÈCES, c'est leur donner les formes et dimensions justes, afin qu'elles puis- sent s'adapter exactement les unes aux autres. Selon les fonctions qui leur seront respectivement dévolues, les pièces pourront être ajustées de façon mobile l'une par rap- port à l'autre ou rendues solidaires plus ou moins étroitement. Il convient à cet égard de distinguer l'ASSEMBLAGE et les différents modes d'AJUSTEMENTS.
UN ASSEMBLAGE comporte, en principe : 1. Une pièce extérieure, dite « femelle » destinée à en contenir une autre.
Ex. : Trou de passage d'un boulon, alésage d'un palier.
2. Une pièce intérieure, dite « mâle » des- tinée à pénétrer dans la précédente, donc spécialement façonnée à cet effet.
Ex. : Le boulon, l'arbre.
JEU : On nomme ainsi l'espace plus ou moins grand laissé autour de la pièce mâle introduit dans la pièce femelle. Dans un ASSEMBLAGE, le jeu est important (fig. 1) parce que la cote du trou (son diamètre, qu'on nomme alésage) est relativement im- portante par rapport à la cote diamétrale de
l'élément cylindrique qui y pénètre.
FIG. 1 — Assemblage : jeu important.
En revanche, lorsque ces valeurs de cotes (intérieure et extérieure) sont très voisines, le jeu est faible. On a alors affaire à un AJUS- TEMENT dont voici les différents modes :
L'AJUSTEMENT LIBRE dans lequel le jeu, quoique faible, est assez important pour per- mettre les mouvements d'introduction et de sortie faciles de l'élément mâle dans l'élé- ment femelle ; il peut permettre, en outre, un déplacement angulaire des pièces.
Ex. : Coulisseau (fig. 2 ) .
FIG. 2 — A j u s t e m e n t d'un coulisseau.
Jeu faible (ajustement libre).
L'AJUSTEMENT TOURNANT dans lequel le jeu, plus faible que dans l'ajustement libre,
FIG. 3 — A r b r e d'extrémité (tourillon):
Jeu très faible (ajustement tournant).
1 C e chapitre et le s u i v a n t traitent de généralités qui sont valables aussi bien p o u r l ajusteur que pour tout autre praticien des métiers de la mécanique. O n ne s'étonnera donc pas que, pour la bonne compréhension de certains exemples, on ait présenté des pièces de tour qu'un ajusteur ne réalisera jamais dans sa spécialité.
doit permettre l'interposition d'une couche lubrifiante (huile) entre les parties frottantes, afin d'en éviter réchauffement : c'est le cas de toute pièce en rotation (tournant l une dans l'autre).
Ex. : Arbre d'extrémité dans coussinet de bronze (fig. 3 ) .
FIG. 4 — T o u r e l l e porte-outil de tour (déplacement).
Q u e u e d'aronde. Jeu minime (glissant).
L'AJUSTEMENT GLISSANT d a n s l e q u e l le j e u est a u s s i r é d u i t q u e p o s s i b l e c a r il s ' a g i t là d ' u n a j u s t e m e n t d e p r é c i s i o n c o n v e n a n t , p a r e x e m - ple, à d e s é l é m e n t s d é m o n t a b l e s et e n r è g l e g é n é r a l e à t o u t e p i è c e g u i d é e s e d é p l a ç a n t à faible vitesse e n m o u v e m e n t r e c t i l i g n e p a r r a p p o r t à u n e p i è c e fixe.
E x . : T o u r e l l e - p o r t e - o u t i l s d ' u n t o u r (fig. 4 ) .
A c e s trois m o d e s p r i n c i p a u x d ' a j u s t e m e n t s m o b i l e s , il f a u t a j o u t e r les a j u s t e m e n t s d e ser- r a g e o ù le j e u est n u l et m ê m e n é g a t i f ( d a n s c e d e r n i e r m o d e , la c o t e d e la p i è c e m â l e é t a n t p l u s g r a n d e q u e celle d e la p i è c e f e m e l l e ) . O n d i s t i n g u e d o n c :
L'AJUSTEMENT BLOQUÉ (à j e u n u l ) p r o - v o q u a n t u n l é g e r s e r r a g e d e s p i è c e s q u i doi- v e n t ê t r e a s s u j e t t i e s l ' u n e à l ' a u t r e a u m o y e n d u m a i l l e t o u d u m a r t e a u . C e t a j u s t e m e n t c o n v i e n t d a n s t o u s les c a s o ù les p i è c e s , b i e n q u e s o l i d e m e n t fixées, d o i v e n t p o u v o i r ê t r e d é m o n t é e s s a n s d é t é r i o r a t i o n .
Ex. : Montage d'une poulie sur un arbre (fig. 5).
FIG. 5 — Montage d'une poulie sur un arbre. Ajus- tement bloqué (serrage : la cote a de l'arbre est supé-
rieure à la cote A de l'alésage
L'AJUSTEMENT SERRÉ OU PRESSÉ ( à j e u n é g a t i f ) e s t e x é c u t é à force, g é n é r a l e m e n t à la p r e s s e et s o u v e n t a p r è s u n c h a u f f a g e p r é a l a b l e d e la p i è c e f e m e l l e q u i , s e d i l a t a n t , p e r m e t l ' i n t r o d u c t i o n d e la p i è c e m â l e ; le r e f r o i d i s s e m e n t a s s u r e u n s e r r a g e é n e r g i q u e . C e t t e d e r n i è r e o p é r a t i o n s e n o m m e , e n t e r m e d e m é t i e r , u n FRETTAGE.
E x . : M o n t a g e d ' u n c o u s s i n e t e n b r o n z e d a n s u n p a l i e r (fig. 6 ) .
FIG. 6 — M o n t a g e d ' u n coussinet bronze d a n s u n palier. A j u s t e m e n t p r e s s é (fort s e r r a g e : la cote d d u coussinet est n e t t e m e n t supérieure à la cote D d u
palier).
On peut aussi réaliser un ajustement serré par un frettage par contraction : la pièce mâle est alors plongée dans de l'azote liquide (livrable en bouteilles thermos métalliques de 5 1 à 5 0 1), ce qui a pour effet de la contrac- ter très légèrement et de permettre son intro- duction dans l'élément femelle. Après quel- ques instants au contact de l'air, la pièce mâle retrouve ses dimensions initiales et se trouve serrée dans la pièce femelle. Mais ce procédé nécessite un appareillage coûteux.
4. Tolérances
Remarque. Dans un assemblage ou un ajus- tement tels qu'ils sont définis pages 6 et 7 d'après l'importance relative du jeu, les di- mensions respectives des pièces ne sont don- nées que de façon approximative. Il est sou- vent nécessaire de déterminer ces dernières d'une façon très précise, ce qui introduit la notion de TOLÉRANCE.
Définition. — LA TOLÉRANCE exprime la valeur des écarts admissibles, en plus ou en moins, de la cote nominale (celle qui est inscrite sur le p l a n ) .
Selon le degré de précision qui lui est im- posé par l'indication des tolérances, l'ajus- teur peut choisir et adapter les moyens ma- nuels ou mécaniques dont il dispose pour façonner ses pièces, de sorte que les jeux ou serrages réalisés soient maintenus en deçà de leurs limites extrêmes.
Soit, par exemple, à monter un arbre 0 20 dans un palier 0 20. Il s'agit donc d'un AJUS- TEMENT TOURNANT. Pour connaître les valeurs admissibles de TOLÉRANCES, consultons le tableau de la page 10.
L'arbre, nous avons vu, pouvait être réalisé à toutes cotes comprises entre 19,980 et 19,959 : prenons par exemple 19,970 mm.
L'alésage du palier est lui compris entre 20,021 et 20,000 : prenons par exemple 20,010.
Montons ces deux pièces. Ce montage sera aisé, car il y a un jeu entre les deux éléments, jeu dont la valeur est :
20,010 (ou 4/100e de millimètre — on dit
— 19,970 encore 40 microns).
0,040 mm
Nous sommes donc sûr qu'il y a un JEU et que l'ajustement ainsi obtenu sera dans la catégorie des AJUSTEMENTS TOURNANTS.
— 0,020 + 0,021
Les tolérances de l'arbre — 0,041 et ceux de l'alésage + 0,000 — tout en donnant des latitudes d'exécution à l'ouvrier, permettront à coup sûr d'obtenir un ajustage avec jeu
— et ce, dans tous les cas.
Prenons les deux cas les plus défavorables :
Le jeu calculé précédemment à titre d'exemple 0,040 mm — est bien compris entre ces deux valeurs.
Exercice n° 3 : Assemblage à tenons inclinés - Pièces mâles (tenons) (suite et fin) INSTRUMENTS
OPÉRATIONS
PRODUCTION VÉRIFICATION
V. — Usinage de la face 7 sur l'un Lime 1 / 2 douce. Marbre.
des tenons. Equerre à 90°.
VI. — Exécution de la face 7 sur Lime 1/2 douce. Marbre.
l'autre tenon. Equerre à 90°.
VII. — Puis faire pénétrer ENSEMBLE ces deux tenons à l'intérieur de la rainure de la pièce femelle. Les extrémités des 2 tenons inclinés devront être alignées. Au cours de cet ajus- tement on ne retouchera éventuellement QUE L'UNE DES PENTES, soit sur un tenon, soit sur l'autre.
VIII. — L'assemblage devra coulisser à la main : en cours d'essai.
huiler légèrement les parties frottantes, afin d'éviter tout grippage.
IX. — L'assemblage une fois termi-
né, monter ensemble les 3 . . , ^ - /2 , Equerre.
pièces et les maintenir ferme- Lime plate 2 douce. Calibre à coulisse
ment dans leur position défi- (cote L).
nitive. Mettre ensuite les tenons à la longueur L.
I m p r i m é en France.
I m p . S a i n t - P a u l , 184, avenue de Verdun, 92 - Issy-les-Moulineaux Dépôt légal, 1 " trim. 1967. — No d ' E d i t e u r 1 007. — N ° d ' I m p r i m e u r 2 622
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