Une machine pour la révolution industrielle. Tour : histoire de l'invention et modèles modernes Le modèle moderne le plus simple

Années d'enfance de la vie

Le père de Maudsley, également nommé Henry, travaillait comme réparateur de roues et d'entraîneurs pour les Royal Engineers ( Anglais). Après avoir été blessé au combat, il devient magasinier au Royal Arsenal ( Anglais), basée à Woolwich, au sud de Londres, une installation qui produit des armes, des munitions et des explosifs et mène des recherches scientifiques pour les forces armées britanniques. Là, il épousa une jeune veuve, Margaret Londy, et ils eurent sept enfants, dont le jeune Henry était le cinquième. En 1780, le père d'Henry décède. Comme beaucoup d'enfants de l'époque, Henry a commencé à travailler dans l'industrie manufacturière dès son plus jeune âge. À l'âge de 12 ans, il était un "singe à poudre", l'un des garçons embauchés pour remplir les cartouches du Royal Arsenal ( Anglais). Deux ans plus tard, il est transféré dans une menuiserie équipée d'une presse à forger, où, à l'âge de quinze ans, il commence à apprendre le métier de forgeron.

Carrière

L'un des célèbres tours à décolleter de Maudsley, construit approximativement entre 1797 et 1800.

En 1800, Maudsley a développé la première machine industrielle de découpe des métaux pour standardiser les tailles de filetage. Cela a permis d’introduire le concept d’interchangeabilité pour mettre en pratique les écrous et les boulons. Avant lui, les filetages étaient généralement remplis par des ouvriers qualifiés de manière très primitive - ils marquaient une rainure sur l'ébauche du boulon, puis la coupaient à l'aide d'un ciseau, d'une lime et de divers autres outils. En conséquence, les écrous et les boulons se sont avérés avoir une forme et une taille non standard, et un tel boulon s'adaptait exclusivement à l'écrou qui avait été conçu à cet effet. Les écrous étaient rarement utilisés ; les vis à métal étaient principalement utilisées dans le travail du bois, pour relier des blocs individuels. Les boulons métalliques traversant la charpente en bois étaient calés pour être fixés de l'autre côté, ou une rondelle métallique était placée sur le bord du boulon et l'extrémité du boulon était évasée. Maudsley, pour son atelier, a standardisé le processus de fabrication du filetage et produit des ensembles de tarauds et de filières, de sorte que n'importe quel boulon de la taille appropriée s'adapte à n'importe quel écrou de la même taille. Ce fut un grand pas en avant dans le progrès technologique et la production d'équipements.

Maudsley a d'abord inventé un micromètre avec une précision de mesure d'un dix millième de pouce (0,0001 po ≈ 3 microns). Il l'appelait « Lord Chancellor » car il servait à régler toutes les questions concernant l'exactitude des mesures des pièces dans ses ateliers.

Dans sa vieillesse, Maudsley a développé un intérêt pour l'astronomie et a commencé à construire un télescope. Il avait l'intention d'acheter une maison dans l'un des quartiers de Londres et de construire un observatoire privé, mais il tomba malade et mourut avant de pouvoir réaliser son projet. En janvier 1831, il attrapa froid en traversant la Manche alors qu'il revenait de rendre visite à un ami en France. Henry resta malade pendant 4 semaines et mourut le 14 février 1831. Il fut enterré au cimetière paroissial de St. Marie-Madeleine ( Anglais) à Woolwich (sud de Londres), où un mémorial en fonte dédié à la famille Maudsley, coulé dans une usine de Lambeth, a été érigé selon ses plans. Par la suite, 14 membres de sa famille furent enterrés dans ce cimetière.

De nombreux ingénieurs éminents se sont formés dans l'atelier d'Henry, dont Richard Roberts ( Anglais), David Napier, Joseph Clément ( Anglais), Sir Joseph Whitworth, James Nesmith (inventeur du marteau à vapeur), Joshua Field ( Anglais) et William Muir.

Henry Maudsley a contribué au développement de l'ingénierie mécanique alors qu'elle en était encore à ses balbutiements. Sa principale innovation résidait dans la création de machines-outils qui seraient ensuite utilisées dans les ateliers techniques du monde entier.

La Maudsley Company fut l’une des plus importantes manufactures d’ingénierie britanniques du XIXe siècle et exista jusqu’en 1904.

Littérature

Remarques

Catégories :

• Personnalités par ordre alphabétique
• Scientifiques par alphabet
• Né le 22 août
• Né en 1771
• Décédé le 14 février
• Mort en 1831
• Décès au Royaume-Uni
• Mécanique par ordre alphabétique
• Mécanique Royaume-Uni
• mécanique du 19ème siècle
• Ingénieurs britanniques

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Voyez ce qu'est « Maudsley, Henry » dans d'autres dictionnaires :

I (Maudslay) (1771 1831), mécanicien et industriel anglais. Crée un tour à décolleter avec un support mécanisé (1797), mécanise la production de vis, d'écrous, etc. II (Maudsley) (1835 1918), psychiatre anglais et philosophe positiviste... Dictionnaire encyclopédique

Henry Maudslay (1771 1831), mécanicien et industriel anglais. Il crée un tour à décolleter avec un support mécanisé (1797), mécanise la fabrication de vis, d'écrous, etc. Dictionnaire encyclopédique

Henry Maudsley (1835 1918), psychiatre anglais et philosophe positiviste, l'un des fondateurs de la pédopsychiatrie et du courant évolutionniste de la psychiatrie... Dictionnaire encyclopédique

22.8.1771 — 14.2.1831

"L'Anglais est un homme rusé, pour aider au travail,

J'inventais une voiture derrière la voiture ;"

V. Bogdanov

Mécanicien et industriel anglais.

Il crée un tour à décolleter avec un support mécanisé (1797), mécanise la fabrication de vis, d'écrous, etc.

Il a passé ses premières années à Woolwich, près de Londres. À l'âge de 12 ans, il commence à travailler comme remplisseur de cartouches à l'Arsenal de Woolwich, et à 18 ans, il devient le meilleur forgeron de l'arsenal et mécanicien dans l'atelier de J. Bram, le meilleur atelier de Londres. Plus tard, il ouvre son propre atelier, puis une usine à Lambeth. Création du laboratoire Maudsley. Designer. Ingénieur mécanique. Il a créé un support de tour mécanisé de sa propre conception.

J'ai trouvé un jeu d'origine d'engrenages de remplacement. Invention d'une machine à raboter transversale avec un mécanisme à manivelle. Création ou amélioration d'un grand nombre de machines à couper les métaux différentes.

Il construisit des moteurs de navires à vapeur pour la Russie.

Depuis le début du XIXe siècle, une révolution progressive dans le domaine de la construction mécanique a commencé. Les anciens tours sont remplacés un à un par de nouvelles machines automatiques de haute précision équipées de compas à coulisse.

Le début de cette révolution a été posé par le tour à décolleter du mécanicien anglais Henry Maudsley, qui permettait de tourner automatiquement les vis et les boulons avec n'importe quel filetage. La machine à découper les vis conçue par Maudsley représentait une avancée significative. L'histoire de son invention est décrite comme suit par les contemporains. En 1794-1795, Maudsley, encore jeune mécanicienne mais déjà très expérimentée, travaille dans l'atelier du célèbre inventeur Brahma. Les principaux produits de l'atelier étaient des toilettes et des serrures inventées par Bramo. La demande était très large et il était difficile de les fabriquer manuellement. Bramah et Maudsley ont été confrontés à la tâche d'augmenter le nombre de pièces produites sur les machines. Cependant, le vieux tour n'était pas pratique pour cela. Ayant commencé les travaux d'amélioration, Maudsley l'équipa d'un support en croix en 1794.

La partie inférieure du support (glissière) était installée sur le même châssis que la contre-pointe de la machine et pouvait coulisser le long de son guide. Dans n'importe quel endroit, l'étrier peut être fermement fixé avec une vis. Sur le traîneau inférieur se trouvaient les traîneaux supérieurs, disposés de la même manière. Avec leur aide, la fraise, fixée par une vis dans une fente à l'extrémité d'une barre d'acier, pouvait se déplacer dans le sens transversal. Le mouvement de l'étrier dans les directions longitudinale et transversale s'est produit à l'aide de deux vis-mères. En déplaçant la fraise à l'aide d'un support à proximité de la pièce, en la montant rigidement sur un chariot transversal, puis en la déplaçant le long de la surface à traiter, il a été possible de couper l'excédent de métal avec une grande précision.

Dans ce cas, le support remplissait la fonction de la main du travailleur tenant la fraise. En fait, il n’y avait rien de nouveau dans la conception décrite, mais c’était une étape nécessaire vers de nouvelles améliorations.

Quittant Brahma peu après son invention, Maudsley fonda son propre atelier et créa en 1798 un tour plus avancé. Cette machine marque une étape importante dans le développement de la construction de machines-outils, car elle permet pour la première fois de couper automatiquement des vis de n'importe quelle longueur et n'importe quel pas. Comme déjà mentionné, le point faible de l’ancien tour était qu’il ne pouvait couper que des vis courtes. Il ne pouvait en être autrement, car il n’y avait pas de support, la main de l’ouvrier devait rester immobile et la pièce elle-même se déplaçait avec la broche.

Dans la machine Maudsley, la pièce restait immobile et le support avec la fraise fixée à l'intérieur bougeait. Afin de faire bouger l'étrier sur la glissière inférieure le long de la machine, Maudsley a connecté la broche de la poupée mobile à la vis mère de l'étrier à l'aide de deux engrenages. La vis rotative était vissée dans un écrou, qui tirait le coulisseau de l'étrier derrière lui et le forçait à glisser le long du cadre. Étant donné que la vis mère tournait à la même vitesse que la broche, un filetage a été coupé sur la pièce avec le même pas que celui de cette vis.

Pour couper des vis avec des pas différents, la machine disposait d'une réserve de vis mères. La découpe automatique des vis sur la machine s'est déroulée comme suit. La pièce a été serrée et rectifiée aux dimensions requises, sans activer l'avance mécanique de l'étrier. Après cela, la vis mère a été connectée à la broche et la découpe de la vis a été effectuée en plusieurs passes de la fraise. Le mouvement de retour de chaque étrier était effectué manuellement après avoir désactivé l'alimentation automotrice.

Ainsi, la vis mère et l’étrier ont complètement remplacé la main de l’ouvrier. De plus, ils permettaient de couper les fils avec beaucoup plus de précision et de rapidité que sur les machines précédentes. En 1800, Maudsley a apporté une amélioration remarquable à sa machine : au lieu d'un jeu de vis-mères interchangeables, il a utilisé un ensemble d'engrenages interchangeables qui reliaient la broche et la vis-mère (il y en avait 28 avec un nombre de dents de 15 à 50). Il était désormais possible d'obtenir différents filetages avec des pas différents en utilisant une seule vis mère. En effet, s'il fallait, par exemple, obtenir une vis dont la course est n fois inférieure à celle de la vis mère, il fallait faire tourner la pièce à une vitesse telle qu'elle fasse n tours pendant le temps la vis mère recevait sa rotation de la broche, cela était facilement réalisé en insérant un ou plusieurs engrenages entre la broche et la vis. Connaissant le nombre de dents sur chaque roue, il n'était pas difficile d'obtenir la vitesse requise. En modifiant la combinaison des roues, il était possible d'obtenir différents effets, par exemple en coupant un filetage à droite au lieu d'un filetage à gauche.

Sur sa machine, Maudsley coupait les fils avec une précision et une exactitude si étonnantes que cela semblait presque un miracle à ses contemporains. Il a notamment découpé la vis et l'écrou de réglage d'un instrument astronomique, qui a longtemps été considéré comme un chef-d'œuvre de précision inégalé. La vis mesurait cinq pieds de long et deux pouces de diamètre avec 50 tours pour chaque pouce. La sculpture était si petite qu’elle ne pouvait pas être vue à l’œil nu. Bientôt, la machine améliorée Maudsley s'est généralisée et a servi de modèle à de nombreuses autres machines à couper les métaux.

Les réalisations exceptionnelles de Maudsley lui ont valu une renommée grande et bien méritée. En effet, bien que Maudsley ne puisse être considéré comme le seul inventeur de l'étrier, son mérite incontestable était d'avoir eu son idée au moment le plus nécessaire et de l'avoir mise sous la forme la plus parfaite. Son autre mérite était d'avoir introduit l'idée de l'étrier dans la production de masse et ainsi contribué à sa diffusion éventuelle. Il fut le premier à établir que chaque vis d'un certain diamètre devait avoir un filetage avec un certain pas. Jusqu'à ce que les filetages soient appliqués à la main, chaque vis avait ses propres caractéristiques. Chaque vis avait son propre écrou, qui ne convenait généralement à aucune autre vis.

L'introduction de la coupe mécanisée a assuré l'uniformité de tous les fils. Désormais, n'importe quelle vis et n'importe quel écrou du même diamètre s'emboîtent, quel que soit l'endroit où ils ont été fabriqués. Ce fut le début de la standardisation des pièces, extrêmement importante pour la construction mécanique.

L'un des étudiants de Maudsley, James Nesmith, qui devint plus tard lui-même un inventeur exceptionnel, a écrit dans ses mémoires sur Maudsley comme le pionnier de la normalisation. "Il est passé à la diffusion de la question la plus importante de l'uniformité des vis. On peut appeler cela une amélioration, mais il serait plus juste de l'appeler la révolution faite par Maudsley dans l'ingénierie mécanique. Avant lui, il n'y avait pas de système. le rapport entre le nombre de filetages des vis et leur diamètre. Chaque boulon et écrou ne convenait que les uns aux autres et n'avait rien de commun avec un boulon de tailles adjacentes.

Par conséquent, tous les boulons et les écrous correspondants ont reçu des marquages ​​spéciaux indiquant leur appartenance les uns aux autres. Tout mélange de ces éléments entraînait des difficultés et des dépenses sans fin, de l'inefficacité et de la confusion - une partie du parc de machines devait être constamment utilisée pour les réparations.

Seul celui qui a vécu aux débuts de la fabrication de machines peut avoir une idée correcte des problèmes, des obstacles et des dépenses qu'une telle situation a occasionnés, et seul quelqu'un peut apprécier correctement le grand service rendu par Maudsley à l'ingénierie mécanique.

Biographie

Le père de Maudsley, également nommé Henry, travaillait comme réparateur de roues et de voitures dans l'armée. Après avoir été blessé au combat, il devient magasinier au Royal Arsenal. (Anglais)russe, située à Woolwich, au sud de Londres, une usine qui produisait des armes, des munitions et des explosifs et effectuait des recherches scientifiques pour les forces armées britanniques. Là, il épousa une jeune veuve, Margaret Londy. Ils eurent sept enfants, dont le jeune Henry était le cinquième enfant. En 1780, le père d'Henry décède. Comme beaucoup d'enfants de l'époque, Henry a commencé à travailler dans l'industrie manufacturière dès son plus jeune âge : à l'âge de 12 ans, il était un « singe à poudre », c'est-à-dire l'un des garçons embauchés pour remplir des cartouches à l'Arsenal de Woolwich. Deux ans plus tard, il est transféré dans une menuiserie équipée d'une presse à forger, où, à l'âge de quinze ans, il commence à apprendre le métier de forgeron.

L'un des célèbres tours à décolleter de Maudsley, construit approximativement entre 1797 et 1800.

En 1789, Maudsley commença à travailler dans l'atelier d'usinage de Joseph Bramah à Londres. En 1794, Maudsley a inventé une glissière transversale pour tour, qui pouvait être utilisée pour tourner automatiquement des vis et des boulons avec n'importe quel filetage. En 1797, il crée un tour à décolleter avec un support (mécanisé à base d'une paire de vis) et un jeu d'engrenages.

En 1800, Maudsley développe la première machine industrielle de découpe des métaux, qui permet de standardiser les tailles de filetage. Grâce à cette invention, il a été possible d'introduire la notion d'interchangeabilité afin de mettre en pratique les écrous et les boulons. Avant lui, les filetages étaient généralement remplis par des ouvriers qualifiés de manière très primitive - ils marquaient une rainure sur l'ébauche du boulon, puis la coupaient à l'aide d'un ciseau, d'une lime et de divers autres outils, c'est pourquoi les écrous et les boulons s'est avéré être de forme et de taille non standard, et l'écrou s'adaptait uniquement au boulon pour lequel il avait été fabriqué. Les écrous étaient rarement utilisés ; les vis à métal étaient principalement utilisées dans le travail du bois, pour relier des blocs individuels. Les boulons métalliques traversant la charpente en bois ont été coincés de l'autre côté pour la fixation, ou une rondelle métallique a été placée sur le bord du boulon et l'extrémité du boulon a été évasée. Maudsley, pour son atelier, a standardisé le processus de fabrication des filetages et produit des ensembles de tarauds et de filières, de sorte que n'importe quel boulon s'adapte à n'importe quel écrou de la même taille que lui. Ce fut un grand pas en avant dans le progrès technologique et la production d'équipements.

En 1810, Maudsley fonda une usine d'ingénierie et, en 1815, il créa une ligne de machines pour la production de poulies de cordage pour navires.

Maudsley a été le premier à créer un micromètre avec une précision de mesure d'un dix millième de pouce (0,0001 po ≈ 3 microns). Il l'appelait « Lord Chancellor » car il servait à régler toutes les questions concernant l'exactitude des mesures des pièces dans ses ateliers.

Il a également inventé une machine pour percer des trous dans les tôles de fonte et conçu un bouclier de tunnel pour la construction d'un tunnel sous la Tamise à Londres.

Dans sa vieillesse, Maudsley s'est intéressé à l'astronomie et a commencé à construire un télescope. Il avait l'intention d'acheter une maison dans l'un des quartiers de Londres et de construire un observatoire privé, mais il tomba malade et mourut avant de pouvoir réaliser son projet. En janvier 1831, alors qu'il revenait d'une visite chez un ami en France, il attrapa froid en traversant la Manche. Après quatre semaines de maladie, le 14 février 1831, il mourut. Il a été enterré au cimetière paroissial

Un tour est une machine permettant de traiter en coupant (tournant) des pièces en métaux, bois et autres matériaux sous forme de corps de révolution. Sur les tours, le tournage et l'alésage de surfaces cylindriques, coniques et profilées, le filetage, le détourage et l'usinage des extrémités, le perçage, le fraisage et l'alésage de trous, etc. sont effectués. La pièce reçoit la rotation de la broche, la fraise - l'outil de coupe. - se déplace avec le coulisseau du support depuis l'arbre moteur ou la vis mère recevant la rotation du mécanisme d'alimentation.

Aux XVII-XVIII siècles. L'industrie manufacturière s'est développée rapidement. De nombreuses manufactures possédaient des ateliers de métallurgie.

Le traitement dans les ateliers était effectué principalement sur des tours à archet. Dans ces machines, une perche flexible était fixée sur le dessus, à laquelle était attachée une extrémité de la corde. La corde enroulée autour du rouleau sur la machine. L'autre extrémité était attachée à une planche qui servait de pédale pour le pied du travailleur. En appuyant sur la pédale, l'ouvrier faisait tourner le rouleau et la pièce. Il tenait l'outil de coupe à la main. Le tour était un outil complexe, mais pas une machine. Pour se transformer en machine, il fallait un porte-outil-support, remplaçant une main humaine.

L'inventeur du tour à pied à coulisse était le mécanicien russe A.K. Nartov. Il a construit plusieurs machines à tourner et à copier dotées d'un support mécanique.

Sur les machines conçues par Nartov, une roue entraînée par l'eau ou la force animale pouvait être utilisée pour l'entraînement.

Malgré le travail remarquable de Nartov et la grande appréciation que ses inventions et ses connaissances ont reçue, le support qu'il a inventé n'a pas eu beaucoup d'influence sur le développement pratique de la technologie du tournage.

Fin du XVIIIe siècle. L'idée d'utiliser des supports dans les tours a été reprise en France. Dans "l'Encyclopédie française" de Diderot en 1779, est donnée la description d'un dispositif pour tours, qui ressemble clairement au principe d'un support. Cependant, ces machines présentaient un certain nombre d’inconvénients qui empêchaient leur utilisation généralisée dans la pratique.

La possibilité de développer la technologie du génie mécanique n’est apparue qu’à la suite des deux premières étapes de la révolution industrielle. Pour la production mécanique de voitures, il fallait un moteur puissant. Au début du 19ème siècle. La machine à vapeur universelle à double effet est devenue un tel moteur. D'autre part, le développement de la production de machines de travail et de machines à vapeur dans la seconde moitié du XVIIIe siècle. formé du personnel qualifié pour le génie mécanique - ouvriers en mécanique. Ces deux conditions ont assuré la révolution technique du génie mécanique.

Le changement dans la technologie de fabrication de machines a commencé avec le mécanicien anglais Henry Maudsley, qui a créé un support mécanique pour un tour. Maudsley a commencé à travailler à l'Arsenal de Londres à l'âge de douze ans. Il y acquiert de bonnes compétences dans le travail du bois et du métal et devient en outre maître forgeron. Cependant, Maudsley rêvait d'une carrière de mécanicienne. En 1789, il entre dans l'atelier mécanique londonien de Joseph Bram, spécialiste de la fabrication de serrures.

Dans l'atelier de Bram, G. Maudsley a eu l'occasion d'inventer et de concevoir divers dispositifs permettant de fabriquer des serrures.

En 1794, il inventa ce qu'on appelle le support croisé pour tour, qui contribua à la transformation de la machine en machine de travail. L'essence de l'invention de Maudsley se résumait à ce qui suit : lorsqu'ils tournaient un objet, les tourneurs le fixaient fermement sur la machine avec des pinces spéciales. L'outil de travail - le cutter - était entre les mains de l'ouvrier. Lorsque l'arbre tournait, la fraise traitait la pièce. L'ouvrier devait non seulement créer la pression nécessaire avec la fraise sur la pièce, mais également la déplacer le long de celle-ci. Cela n’a été possible qu’avec une grande habileté et une grande tension. Le moindre déplacement de la fraise perturbait la précision du tournage. Maudsley a décidé de renforcer le couteau sur la machine. Pour ce faire, il a créé une pince métallique - un pied à coulisse, sur lequel deux chariots se déplaçaient au moyen de vis. Un chariot créait la pression nécessaire de la fraise sur la pièce et l'autre déplaçait la fraise le long de la pièce. Ainsi, la main humaine a été remplacée par un dispositif mécanique spécial. Avec l'introduction du support, la machine a commencé à fonctionner en continu avec une perfection inaccessible même par la main humaine la plus habile. L'étrier pourrait être utilisé pour la fabrication des plus petites pièces et des pièces de grande taille de diverses machines.

Ce dispositif mécanique n'a remplacé aucun outil, mais la main humaine, qui crée une certaine forme en la rapprochant, en appliquant la pointe d'un outil coupant ou en la dirigeant vers le matériau de travail, par exemple le bois ou le métal. Ainsi, il a été possible de reproduire les formes géométriques de pièces individuelles de machines avec une telle facilité, précision et rapidité que la main de l'ouvrier le plus expérimenté n'aurait jamais pu être réalisée.

La première machine à support, bien qu'extrêmement imparfaite, fut fabriquée dans l'atelier de Bram en 1794-1795. En 1797, Maudsley a construit le premier tour fonctionnel sur un banc en fonte avec une glissière automotrice. La machine était utilisée pour couper des vis et également pour traiter des pièces de serrures.

Par la suite, Modesi a continué à améliorer le tour avec un pied à coulisse. En 1797, il construit un tour à décolleter avec une vis mère remplaçable. À cette époque, fabriquer des vis était un travail extrêmement difficile. Les vis taillées à la main avaient un filetage complètement aléatoire. Il était difficile de trouver deux vis identiques, ce qui rendait extrêmement difficile la réparation des machines, leur remontage et le remplacement des pièces usées par des neuves. Par conséquent, Maudsley a principalement amélioré les tours à décolleter. Grâce à ses travaux sur l'amélioration du filetage des vis, il parvint à une standardisation partielle de la fabrication des vis, ouvrant la voie à son futur élève Whitworth, fondateur des normes de vis en Angleterre.

Le tour le plus simple

Le tour automoteur Maudsley, proposé pour les travaux de décolletage, s'est rapidement révélé être une machine indispensable dans tout travail de tournage. Cette machine fonctionnait avec une précision étonnante, sans nécessiter beaucoup d'effort physique de la part de l'ouvrier.

Tentatives de création d'une machine fonctionnelle en génie mécanique depuis la fin du XVIIIe siècle. ont également été réalisés dans d’autres pays. En Allemagne, le mécanicien allemand Reichenbach, indépendamment de Maudsley, a également proposé un dispositif permettant de maintenir une fraise (support) sur un tour en bois conçu pour le traitement d'instruments astronomiques de précision. Cependant, le développement économique de l’Allemagne féodale était loin derrière celui de l’Angleterre capitaliste. Le soutien mécanique de l'industrie artisanale allemande n'était pas nécessaire, tandis que l'introduction du tour à décolleter Maudsley en Angleterre était due aux besoins du développement de la production capitaliste.

L'étrier est rapidement devenu un mécanisme parfait et, sous une forme modernisée, a été transféré du tour pour lequel il était initialement destiné à d'autres machines utilisées dans la fabrication de machines. Avec la fabrication des supports, toutes les machines à travailler les métaux commencent à s'améliorer et à se transformer en machines. Des tourelles mécaniques, des rectifieuses, des raboteuses et des fraiseuses apparaissent. Dans les années 30 du XIXème siècle. L'ingénierie mécanique anglaise disposait déjà de machines de travail de base qui permettaient d'effectuer mécaniquement les opérations les plus importantes du travail des métaux.

Peu de temps après l'invention de l'étrier, Maudsley quitta Brahm et ouvrit son propre atelier d'usinage, qui devint rapidement une grande usine d'ingénierie. L'usine de Maudsley a joué un rôle exceptionnel dans le développement des machines anglaises. C'était une école de mécanique anglaise réputée. Des ingénieurs mécaniciens aussi remarquables que Whitworth, Roberts, Nesmith, Clement, Moon et d'autres ont commencé leurs activités ici.

À l'usine de Maudsley, un système de production de machines était déjà utilisé sous la forme de connexion via des transmissions d'un grand nombre de machines en fonctionnement entraînées par un moteur thermique universel. La Model Factory produisait principalement des pièces pour les machines à vapeur de Watt. Cependant, l'usine concevait également des machines de travail pour les ateliers de mécanique. G. Maudsley a réalisé des tours exemplaires puis des machines mécaniques à raboter.

Model lui-même, bien qu'il soit propriétaire d'une grande entreprise, a travaillé toute sa vie aux côtés de ses ouvriers et de ses étudiants. Il avait une incroyable capacité à trouver et à former des ingénieurs en mécanique talentueux. De nombreux mécaniciens anglais éminents doivent leur formation technique à Maudsley. En plus de l'étrier, il a réalisé de nombreuses inventions et améliorations dans une grande variété de branches technologiques.

Vue générale du tour

Sur une base rigide 1, appelée banc, sont fixées la poupée mobile 5 et la poupée mobile 2. La poupée mobile est fixée. Son unité principale est l'arbre de broche 8. Il tourne dans des roulements en bronze à l'intérieur d'un boîtier fixe 7. Un dispositif de fixation de la pièce est installé sur la broche. Dans ce cas, il s'agit de la fourche 9. Pour serrer la pièce, en fonction de sa taille et de sa forme, une plaque frontale, un mandrin et d'autres dispositifs sont également utilisés. La broche tourne à partir d'un moteur électrique 10 via une poulie d'entraînement 6.

La contre-pointe de la machine peut se déplacer le long du banc et est fixée dans la position souhaitée. Au même niveau que la broche de la poupée mobile, ce qu'on appelle le centre 11 est installé dans la poupée mobile. Il s'agit d'un rouleau à extrémité pointue. La contre-pointe est utilisée lors du traitement de pièces longues - la pièce est ensuite serrée entre la fourche de broche et le centre de la contre-pointe.

Un tour moderne se compose de pièces de travail - un support pour fixer la fraise, une broche pour fixer la pièce, un moteur et une transmission qui transmet le mouvement du moteur à la broche. La transmission se compose d'une boîte de vitesses et d'une boîte de vitesses. La boîte de vitesses est un ensemble d’arbres auxquels sont attachés des engrenages. En changeant de vitesse, ils modifient la vitesse de broche, laissant le régime moteur inchangé. La boîte de vitesses transmet la rotation de la boîte de vitesses à l'arbre principal ou à la vis mère. Le rouleau d'entraînement et la vis mère sont conçus pour déplacer le support sur lequel la fraise est fixée. Ils permettent d'adapter la vitesse de la fraise à la vitesse de rotation de la pièce. Le rouleau principal définit le mode de coupe du métal et la vis mère définit le pas du filetage.

La poupée mobile et la poupée mobile servent de support à la broche, à l'outil ou aux accessoires.

Tous les composants de la machine sont fixés au lit.

Henry Maudsley, fondateur de l'industrie moderne des machines-outils, est né le 22 août 1771.

Sur les vieux tours, il fallait tenir la fraise dans ses mains. Maudsley a construit une machine dans laquelle une fraise montée sur un support pouvait se déplacer dans les directions longitudinale et transversale à l'aide de deux vis (Figure 1841).

P. La révolution industrielle en Angleterre au XVIIIe siècle est généralement associée à l'amélioration du métier à tisser et à l'invention de la machine à vapeur.

Ces améliorations et inventions, ainsi que d’autres, ont créé un besoin urgent d’augmenter la production de nouvelles machines. Il en va de même pour le développement de la construction navale et de la production d’armes, dû à l’expansion de l’empire colonial britannique et au commerce avec le monde entier. L'Angleterre est devenue la « maîtresse des mers ».

La flotte naviguait alors. Les voiles étaient contrôlées par un système de cordages passés dans des poulies. Au début du XIXe siècle, la marine britannique avait besoin à elle seule de plus de 130 000 blocs par an. Le besoin d’une telle quantité du même type de produit ne pouvait être satisfait que par une production de masse.

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Mais la demande sans précédent de machines ne pouvait être satisfaite tant qu'elles étaient fabriquées à la main : les machines étaient créées par des artisans mécaniciens qualifiés, qui gardaient souvent secrets leurs secrets de fabrication. Pour cela, ils étaient même souvent appelés arcanistes, c'est-à-dire les personnes qui possèdent des connaissances secrètes. La qualité des machines dépendait de la compétence des ouvriers. Les voitures étaient donc rares et chères.

On sait que le même James Watt n'a pas pu fabriquer la machine à vapeur qu'il a inventée pendant assez longtemps, car il n'a pas pu atteindre la précision requise dans la fabrication du cylindre.

La production manuelle des pièces de machines excluait leur interchangeabilité ; en conséquence, chaque machine devenait unique et sa réparation était impossible ou nécessitait un montage minutieux de nouvelles pièces. Des problèmes similaires sont apparus dans la fabrication de tous les appareils complexes. Par exemple, la même arme.

Le rôle principal dans la résolution de ces problèmes a été joué par l'amélioration du tour réalisée par un ingénieur en mécanique britannique. Henri Maudsley(1771-1831). Il peut être considéré comme le père fondateur de l'industrie moderne des machines-outils - c'est Maudsley qui fut le premier à organiser la production de machines par machines à l'échelle industrielle, à créer une méthodologie pour concevoir des machines et à développer des processus technologiques et à introduire des instruments de mesure de précision. dans la pratique quotidienne du génie mécanique.

La production manuelle de pièces de machines excluait leur interchangeabilité ; en conséquence, chaque machine devenait unique et sa réparation était impossible ou nécessitait un ajustement minutieux de nouvelles pièces.

Enfance et jeunesse

Henry Maudsley est né le 22 août 1771 à Woolwich, à huit miles de Londres, le cinquième enfant d'une famille nombreuse de charpentier de l'arsenal local. On ne sait rien de l'enfance du futur constructeur de machines-outils, si ce n'est que lui, fils de menuisier, n'a pas pu aller à l'école. Apparemment, il a maîtrisé la lecture et l'écriture tout seul et assez tard. Comme d’autres enfants issus de familles ouvrières, Henry est envoyé travailler à l’âge de douze ans. Il a rejoint le même arsenal en tant que bourreur de cartouches - en Angleterre, ces travailleurs étaient appelés singe en poudre,"singe poudre" Deux ans plus tard, il est transféré comme apprenti dans une menuiserie. Et un an plus tard, il demande lui-même à devenir apprenti à la forge, où, de sa propre initiative, il travaille également comme mécanicien. À l'âge de dix-huit ans, Maudsley était devenu non seulement le meilleur forgeron de l'arsenal, mais aussi un mécanicien, comme en témoignent les instruments de mesure qu'il fabriquait lui-même alors qu'il travaillait à l'arsenal de Woolwich.

A cette époque, à Pimlico, banlieue de Londres, Joseph Bramah, célèbre mécanicien et inventeur, pionnier dans le domaine de l'hydraulique et de la métallurgie, possédait un grand atelier. Il était alphabétisé et savait bien dessiner.

Brama a initialement installé des water-closets à Londres. Il leur a proposé un tout nouvel appareil, pour lequel il a déposé un brevet. Depuis lors, l'invention de Bram n'a subi que des modifications mineures.

Brahma a ensuite amélioré la serrure de la porte. Il a développé une nouvelle conception de mécanisme qui surpassait tout ce qui était connu avant lui en termes de qualité et de fiabilité. Le bon fonctionnement de la nouvelle serrure dépendait de la précision des pièces. Et Brama se mit à la recherche d'un mécanicien compétent à qui confier cette tâche. Mais je ne voulais pas payer cher. Maudsley s'est avéré être une telle personne : le jeune homme était content de son travail intéressant et n'exigeait pas beaucoup de paiement.

Le tour à vis original d'Henry Maudsley

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Il devient rapidement le meilleur ouvrier de l'atelier. Brahma le nomme maître et lui confie la mécanisation de la fabrication de pièces de son château. En chemin, Maudsley a maîtrisé l'alphabétisation et a appris à dessiner. Le travail avec la serrure a été effectué en secret, dans une pièce séparée, toujours verrouillée, ce qui a donné à Maudsley des opportunités supplémentaires pour un travail indépendant en profondeur.

Certaines machines et équipements de l'atelier secret de Joseph Bram survivent, notamment une scie électrique, une bobineuse à ressort et un gabarit de perçage. La scie électrique est dotée de guides prismatiques dont l'utilisation dans les conceptions des tours ultérieurs créés par Maudsley est considérée comme l'une de ses améliorations les plus importantes. Et dans la conception de la machine à enrouler les ressorts, en plus des guides prismatiques, il y a un étrier, mécanisé à l'aide d'une paire « vis-écrou », et un jeu d'engrenages remplaçables. En d'autres termes, l'ensemble de tous ces appareils qui constituaient la base des futurs tours ont été développés par Maudsley pendant son travail chez Bram.

Des années d'études et de travail dans l'atelier de Bram ont largement préparé Maudsley à son travail futur. Bramah a exécuté plusieurs de ses commandes avec la participation de Maudsley, qui a appris de Joseph non seulement l'art d'un ingénieur en mécanique, mais aussi le sens des affaires : il a commencé à comprendre dans la production de quels produits de consommation la mécanisation et l'automatisation sont les plus efficaces.

Bramah devait beaucoup à Maudsley, mais ne voulait toujours pas augmenter son salaire. Cela a incité Maudsley à quitter son avare propriétaire.

De plus, chaque ouvrier d'usine avait un rêve cher : devenir lui-même propriétaire d'un atelier. Ils ont abordé cela progressivement, petit à petit, ils ont eux-mêmes fabriqué des outils de forge, de plomberie et de mesure. Maudsley a commencé à faire cela alors qu'elle était encore à Woolwich Arsenal. Tout en travaillant pour Brahm, il a continué à accumuler des stocks. Au fil du temps, ces outils lui sont devenus très utiles.

Économisant cruellement sur l'essentiel, Henry économisa une petite somme et loua en 1797 un petit atelier et une forge abandonnée. Maudsley a donc quitté Brahm après avoir travaillé pour lui pendant huit ans.

Usine Henry Maudsley Lambeth

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Machine de nouveau type

Pendant longtemps, les commandes dans l'atelier étaient serrées et Maudsley avait du temps libre, qu'il consacrait à l'amélioration du tour à décolleter, dont il commença à développer la conception dans l'atelier de Brahm.

L’un des principaux problèmes des tours à cette époque était que la fraise devait être tenue à la main. Pour plus de commodité, les tourneurs ont mis au point de longs porte-couteaux et des butées spéciales pour eux. Mais c’était aussi très difficile de travailler avec eux. À l'aide d'un outil à main, il est presque impossible d'obtenir la forme ronde correcte de la pièce à tourner. Le retard technologique en matière de traitement des matériaux a retardé le développement de la technologie. Il était presque impossible de couper des filetages précis sur une tige métallique en tenant un cutter dans les mains.

En 1798, Maudsley a construit une machine avec une glissière transversale pour y installer une fraise, dont le mouvement dans les directions longitudinale et transversale s'effectuait à l'aide de deux vis-mères. En déplaçant la fraise à l'aide d'un support à proximité de la pièce, en la montant rigidement sur un chariot transversal, puis en la déplaçant le long de la surface à traiter, il a été possible de couper l'excédent de métal avec une grande précision.

Afin de forcer le déplacement de la glissière le long de la machine, Maudsley a connecté la broche de la poupée mobile à la vis mère de la glissière à l'aide de deux engrenages. La vis rotative était vissée dans un écrou, ce qui tirait le coulisseau de l'étrier derrière lui et le forçait à glisser le long du lit.

Afin de forcer le déplacement de la glissière le long de la machine, Maudsley a connecté la broche de la poupée mobile à la vis mère de la glissière à l'aide de deux engrenages. La vis rotative était vissée dans un écrou, qui tirait le coulisseau de l'étrier derrière lui et le forçait à glisser le long du cadre. Étant donné que la vis mère tournait à la même vitesse que la broche, le filetage était coupé sur la pièce avec le même pas que sur la vis.

Pour couper des vis avec des pas différents, la machine disposait d'une réserve de vis mères.

En 1800, Maudsley a amélioré sa machine : au lieu d'un jeu de vis-mères remplaçables, il a utilisé un ensemble d'engrenages remplaçables qui reliaient la broche et la vis-mère (il y en avait 28 avec un nombre de dents de 15 à 50). ). Il était désormais possible d'obtenir différents filetages avec des pas différents en utilisant une seule vis mère.

En modifiant la combinaison des roues, il était possible d'obtenir différents effets, par exemple en coupant un filetage à droite au lieu d'un filetage à gauche. Sur sa machine, Maudsley coupait les fils avec une telle précision et exactitude que cela semblait presque un miracle à ses contemporains. Il a notamment découpé la vis et l'écrou de réglage d'un instrument astronomique, qui a longtemps été considéré comme un chef-d'œuvre de précision inégalé. La vis mesurait cinq pieds de long et deux pouces de diamètre avec 50 tours pour chaque pouce.

La sculpture était si petite qu’elle ne pouvait pas être vue à l’œil nu. Bientôt, la machine améliorée Maudsley s'est généralisée et a servi de modèle à de nombreuses autres machines à couper les métaux. Les réalisations exceptionnelles de Maudsley lui ont valu une renommée grande et bien méritée.

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Bien que les tentatives d'utilisation d'un pied à coulisse aient été connues avant Maudsley, comme ses autres améliorations, son mérite était d'avoir été le premier à les combiner et sa version s'est avérée structurellement la plus avancée. Il fut le premier à établir que chaque vis d'un certain diamètre devait avoir un filetage avec un certain pas. Jusqu'à ce que le filetage des vis soit appliqué à la main, chaque vis avait ses propres caractéristiques.

Chaque vis avait son propre écrou, qui ne convenait généralement à aucune autre vis. L'introduction de la coupe mécanisée a assuré l'uniformité de tous les fils. Désormais, n'importe quelle vis et n'importe quel écrou du même diamètre s'emboîtent, quel que soit l'endroit où ils ont été fabriqués.

De plus, pour la première fois dans la pratique du génie mécanique, Maudsley a produit des ensembles de tarauds et de filières ; ainsi, n'importe quel boulon de même taille s'adapterait à n'importe quel écrou de même taille.

Ce fut le début de l'unification et de la standardisation des pièces, ce qui était extrêmement important pour la construction mécanique.

Enfin, Maudsley a été la pionnière de l'invention d'un micromètre avec une précision de mesure d'un dix millième de pouce, soit environ 3 microns. Il l'appelait « Lord Chancellor » car il était utilisé pour résoudre toutes les questions qui se posaient dans ses ateliers concernant la précision des pièces mesurées.

James Nesmith, l'un des étudiants de Maudsley, qui devint plus tard lui-même un inventeur exceptionnel, a écrit dans ses mémoires sur Maudsley comme le pionnier de la normalisation. « Il a ensuite abordé la question la plus importante de l'uniformité des vis. On peut appeler cela une amélioration, mais il serait plus juste de l'appeler la révolution apportée par Maudsley dans le génie mécanique... Seul celui qui a vécu aux débuts relativement de la fabrication de machines... appréciera correctement le grand service rendu. par Maudsley au génie mécanique.

De la création d'une machine à la création d'une industrie

L'introduction de la machine créée par Maudsley dans l'industrie fut l'un des événements les plus importants de l'ère de la révolution industrielle. Les principaux composants de la machine de 1800 sont conservés dans la conception des tours d'aujourd'hui.

Maudsley n'avait pas de connaissances influentes parmi les riches qui l'aideraient à obtenir une commande importante. C'était juste un artisan solitaire. Il fallait un heureux accident. Et dans les premières années du XIXe siècle, une telle opportunité s’est présentée. Il fut associé au développement de la flotte anglaise.

Pour la première fois dans la pratique du génie mécanique, Maudsley a produit des jeux de tarauds et de filières ; ainsi, n'importe quel boulon de même taille s'adapterait à n'importe quel écrou de même taille. Ce fut le début de l'unification et de la standardisation des pièces, ce qui était extrêmement important pour l'ingénierie mécanique.

Jusqu'au troisième quart du XVIIIe siècle, les blocs de navires, dont nous avons déjà parlé plus haut, étaient fabriqués à la main par des charpentiers. Ce travail demandait beaucoup de temps et coûtait cher. Toutes les opérations de fabrication de blocs étaient au nombre de plus de quarante-cinq. Seule une petite partie d’entre eux était mécanisée.

L'idée de mécaniser complètement le processus de fabrication des blocs de navire est née à la fin du XVIIIe siècle de l'ingénieur militaire français Marc Isambard Brunel, élève du célèbre mathématicien et ingénieur Gaspard Monge. Henry Maudsley était destiné à réaliser cette idée.

En 1798, Brunel s'installe en Angleterre. Ici, il développa un projet de ligne de production pour la fabrication de blocs de navires et reçut en 1801 un brevet britannique pour son invention.

L'inspecteur général des travaux de construction et de réparation de la marine anglaise, Samuel Bentham, a soutenu l'inventeur et a commencé à intercéder en sa faveur.

Après avoir reçu l'approbation de l'Amirauté, Brunel a commencé à finaliser ses dessins et à se préparer à créer un modèle fonctionnel d'une ligne de production de blocs. Le modèle devait être réalisé par un mécanicien encore introuvable.

La recherche d'un mécanicien par Brunel l'a conduit à Maudsley. Au cours de la réunion, Brunel a décrit l'ordre proposé dans les termes les plus généraux. Mais Maudsley a très vite compris l'essence du problème et a montré à Brunel comment l'exécuter. Brunel a également été très impressionné par la machine Maudsley dotée d'un support mécanisé et d'un ensemble d'engrenages remplaçables. Cette machine allait devenir la machine principale dans la fabrication de pièces de machines pour les chaînes de production. C'était alors la seule machine permettant la production d'autres machines.

Le nouvel emploi était bien payé. Grâce à cette commande, Maudsley a pu développer et mettre en œuvre ses idées avancées dans le domaine de la technologie du génie mécanique. Tout en construisant des machines spéciales pour la production de blocs, Maudsley a également développé des principes généraux pour la mécanisation des équipements de coupe des métaux.

Machine à dégrossir et scie circulaire fabriquées par Henry Maudsley pour la fabrication de poulies de navire (Gravure, 1820)

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Le 15 avril 1802, un modèle fonctionnel d'une ligne de production de blocs fut installé aux quais de Portsmouth. Ses tests furent concluants et Maudsley reçut une commande pour fabriquer une gamme de machines en nature.

Cette ligne comprenait quarante-trois machines spécialisées dans le travail du bois et la coupe des métaux. Ils étaient propulsés par deux machines à vapeur de trente chevaux chacune. Le résultat fut tout un système de machines, à l'aide desquelles les ouvriers effectuaient toutes les opérations nécessaires à la fabrication du bloc : du sciage d'arbres particulièrement durs - bois de sciage et orme - au tournage d'appuis en bronze et au filetage des boulons de connexion. Les machines à blocs de Maudsley entreront dans l'histoire comme les toutes premières machines fabriquées à l'aide d'autres machines dans les ateliers de l'inventeur. Des machines fabriquées par des machines. Ainsi commença l’histoire de la grande industrie mécanique.

L'exécution de cette commande a fait de Maudsley un homme riche (il a reçu une somme énorme - environ 12 000 livres sterling). Et Brunel et Bentham, qui sont devenus des amis proches de Maudsley, l'ont présenté à leur cercle d'amis et de connaissances - des personnalités éminentes de la technologie, de la science et de la culture.

L'un de ceux qui sont devenus des amis proches de Maudsley était Michael Faraday, qui a travaillé pendant ces années à la création d'aciers de haute qualité. Henry Maudsley s'intéressait également aux aciers de haute qualité, notamment aux aciers à outils.

Au fil du temps, Maudsley lui-même est devenu non seulement une figure éminente de la technologie, mais également un expert et un connaisseur de musique, de peinture, de sculpture, d'architecture et a constitué une grande bibliothèque, qui était son lieu de détente préféré.

Au quai de Portsmouth, Maudsley a rencontré Joshua Field, qui travaillait comme dessinateur. En 1805, il commença à travailler avec Maudsley, devenant son associé après un certain temps. La collaboration entre Maudsley et Field s'est avérée très fructueuse. Cela a continué tout au long de leur vie.

Field a repris le département de rédaction, la comptabilité et les rapports, les négociations et la correspondance avec les clients et les fournisseurs, l'embauche et le licenciement des travailleurs. Maudsley a conservé le développement de la conception des machines et la gestion du processus technologique de leur construction.

Dans sa propre usine, le célèbre ingénieur en mécanique a exécuté de nombreuses commandes de machines à couper les métaux, de presses pour la fabrication de pièces de monnaie, de textiles, de mouture de farine et d'autres équipements pour l'industrie, de pompes, de chaudières à vapeur pour navires et de machines pour des commandes provenant de nombreux pays du monde. .

La création d'un système de machines pour la production de blocs de navires a fait sensation parmi les industriels. La réputation de Maudsley en tant qu'ingénieur en mécanique est devenue si forte que les commandes sont devenues plus importantes que ce que les ateliers relativement petits employant jusqu'à 80 travailleurs pouvaient gérer. La question s'est posée de la construction d'une grande usine de construction de machines.

En 1810, une usine est fondée à Lambeth, un des quartiers de Londres qui deviendra rapidement célèbre. La troisième étape des activités de Maudsley commença. Dans sa propre usine, le célèbre ingénieur en mécanique a réalisé de nombreuses et vastes commandes de machines à couper les métaux, de presses pour la fabrication de pièces de monnaie, de textiles, de mouture de farine et d'autres équipements pour l'industrie, de pompes, de chaudières à vapeur pour navires et de machines commandées par de nombreux pays du monde. monde.

Une description de l'usine de Maudsley a été conservée. Il y avait environ une douzaine de tours avec des bancs en fonte. La plupart d'entre eux étaient équipés d'étriers motorisés. Au-dessus des machines se trouvaient des palans pour installer et retirer les pièces lourdes. Presque toutes les machines étaient entraînées par des transmissions provenant d'une machine à vapeur. En plus des tours ordinaires, il y avait un tour à lobes, plusieurs raboteuses longitudinales, une grande raboteuse transversale et une machine spéciale conçue pour tourner les tourillons de vilebrequin. Dans la dernière machine, l'outil tournait autour d'une pièce fixe.

Les activités de Maudsley sont devenues largement connues dans de nombreux pays du monde, pour lesquels son usine a exécuté des commandes. La Prusse était un client important. En 1829, Maudsley fut élu membre honoraire de la Société prussienne pour la promotion de l'industrie à Berlin.

Au début de 1831, Maudsley se rendit en France. Sur le chemin du retour, il attrapa un gros rhume et, rentrant chez lui, se coucha. La maladie dura environ un mois et Maudsley mourut le 14 février 1831. Il a été enterré à Woolwich dans le cimetière paroissial de l'église St. Mary, où un mémorial en fonte à la famille Maudsley, coulé à Lambeth, a été érigé selon ses propres conceptions.