Pas de filetage : tableaux, conception, mesure et usinage

Le pas de filetage peut sembler un détail mineur. Pourtant, un mauvais réglage peut engendrer de sérieux problèmes tels que des ajustements incorrects, des défauts d'alignement, voire, dans des cas extrêmes, des défaillances mécaniques. Pour les concepteurs de produits, il est essentiel de comprendre le fonctionnement du pas et de savoir comment l'ajuster correctement. Cet article vous présentera tous les points essentiels concernant le pas de filetage avant de confier la fabrication de votre pièce à un service d'usinage CNC.

Qu'est-ce que le pas de filetage ?

Le pas de filetage correspond à la distance entre deux filets adjacents. Un pas incorrect peut entraîner un filetage défectueux dans les fixations, ce qui peut causer des dommages ou une mauvaise connexion.

Définition du pas de filetage

Le pas de filetage se mesure entre les racines de deux filets voisins. Il indique le nombre de tours nécessaires pour placer la fixation à une certaine distance.

Unités de hauteur

Elle est mesurée en mm pour les fixations métriques comme la M10 x 1.5, dont l'écartement est de 1.5 mm.

Inserts filetés

Il est mesuré en filets par pouce (TPI) pour les fixations impériales comme 1/4"−20 une dimension de boulon métrique avec 20 filets par pouce.

Pas de filetage vs pas de filetage

Le pas de filetage est une mesure de la distance entre les filets individuels, tandis que le pas de filetage est la distance linéaire parcourue par la vis lors d'une rotation complète de 360°.

Sujets à démarrage multiple

Les filetages à un seul filet comportent un seul fil continu et leur pas est égal au pas de filetage. Les filetages à plusieurs filets, quant à eux, comportent deux filets parallèles ou plus.

L'avance est calculée comme suit : avance = longueur du lancer × nombre de départs

Comment identifier le pas de filetage (étape par étape)

Pour identifier la hauteur de ton correcte, suivez ces étapes :

1. Identifiez le type de filetage, par exemple s'il est externe (arbre) ou interne (trou taraudé).
2. Utilisez l'outil le plus adapté, comme une jauge de pas de filetage. Une règle ou un pied à coulisse peuvent également convenir.
3. Pour mesurer sans calibre, utilisez une règle pour les filetages métriques afin de mesurer la distance en mm. Pour les filetages impériaux, utilisez une règle et comptez le nombre de filets sur une distance de 1 pouce.
4. Identifiez le pas. S'il est métrique, utilisez l'unité mm et pour un pas impérial, utilisez TPI.

Filetage externe vs filetage interne

Pour mesurer le pas de filetage des filetages extérieurs, alignez les dents de la jauge avec les filets de l'arbre. La jauge appropriée s'insérera sans jeu.

Pour les filetages intérieurs, insérez la jauge de pas dans le trou. Vous pouvez aussi utiliser une vis ou un boulon extérieur de diamètre connu et le visser dans le trou. S'il s'insère facilement, le filetage correspond.

Outils de mesure

Le calibre de pas de filetage est l'outil de mesure idéal pour un pas de filetage précis. On utilise des règles et des pieds à coulisse en dernier recours, mais le risque d'erreur persiste.

Mesurer sans instrument de mesure

Des erreurs fréquentes surviennent lors de mesures sans instruments de mesure.

• Outil inadapté pour le pas sur les filetages métriques sans mesurer une longue portée
• Mélanger deux systèmes comme le système métrique et le système impérial
• Ne pas vérifier le test Go/No-Go signifie, par exemple, que si le fil s'insère facilement mais s'arrête ensuite, c'est que le pas n'est pas correct.
• Ne pas identifier le type de filetage, comme interne ou externe.
• Ne pas remarquer l'usure du fil

Comment concevoir le pas de filetage des pièces ?

Le pas de filetage d'une vis dépend de son usage (pas fin ou gros), du type de matériau, de l'épaisseur de la paroi et d'autres paramètres différents, expliqués ci-dessous :

Cela dépend des objectifs de conception.

Les filetages à gros pas sont utilisés pour des applications générales, tandis que les filetages à pas fin sont destinés aux applications exigeant une haute résistance et une grande précision. Le tableau des pas de filetage est le suivant :

Types de matériaux

Le matériau couramment utilisé pour les fils est Aluminium 6061 T6Il est relativement tendre et sa longueur d'engagement permet d'éviter le dévissage. Les filetages fins en aluminium 6061 T6 offrent une meilleure tenue.

Epaisseur

L'épaisseur de la paroi doit être suffisante pour supporter le filetage engagé. En règle générale, pour une meilleure résistance, l'épaisseur minimale de la paroi doit être égale à deux fois le diamètre nominal du filetage.

Durée et force de l'engagement

L'engagement du filetage est un facteur essentiel pour une meilleure résistance. Plus la longueur d'engagement est importante, plus la résistance est élevée. Pour l'aluminium, un engagement plus long est recommandé et l'utilisation de filetages fins permet d'augmenter le nombre de filets par unité de longueur.

Conditions d'assemblage et vibrations

Les filetages à gros pas sont utilisés pour les applications à vibrations faibles à modérées, tandis que les filetages à pas fin sont destinés aux fortes vibrations. Les filetages à pas fin sont autobloquants grâce à un contact plus étroit, ce qui empêche le desserrage dû aux vibrations. Cependant, ils sont sensibles au filetage croisé et nécessitent une attention particulière lors du montage. Les filetages à gros pas sont plus faciles à assembler.

Pas de filetage vs diamètre majeur/mineur

Comme nous le savons, le pas de filetage correspond à la distance entre deux crêtes adjacentes et détermine l'engrènement des filets. Le diamètre extérieur et le diamètre intérieur représentent respectivement les limites extérieure et intérieure du filetage.

Qu'est-ce que le diamètre primitif ?

Diamètre de pas Le diamètre primitif est un diamètre imaginaire où la largeur du filetage et celle des gorges sont égales. C'est une dimension importante car elle détermine l'engagement des filetages entre deux pièces. Le diamètre primitif est la valeur centrale entre le diamètre extérieur et le diamètre intérieur.

Quels contrôles de pas de filetage

Il contrôle la distance axiale entre les filets. Un pas plus petit signifie plus de filets par unité de longueur et un assemblage plus sûr. Il permet également un réglage précis de l'engagement des filets et de la résistance de la fixation.

Quel diamètre majeur contrôle

Il s'agit de la plus grande dimension du filetage ; elle détermine sa taille globale et l'emplacement des crêtes de filetage. Elle est essentielle pour le dégagement et empêche la pièce de se bloquer contre le matériau environnant.

Quel diamètre mineur contrôle

Il s'agit du diamètre intérieur du fond du filetage. Il détermine la résistance de la partie la plus fine du filetage et sa résistance au dévissage.

Comment le pas modifie la hauteur du filetage

Le pas n'influe pas directement sur la hauteur du filetage. Celle-ci est déterminée par la différence entre le diamètre extérieur et le diamètre intérieur. Leur rapport est défini par la géométrie du filetage.

Choisir un pas de vis grossier ou fin en ingénierie

Les filetages grossiers sont les plus adaptés aux assemblages courants. Les filetages fins offrent une meilleure tenue et une résistance accrue aux vibrations.

Définition du filetage grossier et du filetage fin

Les filetages à gros pas ont un pas plus grand et moins de filets par distance axiale. Les filetages à pas fin ont un pas plus petit et plus de filets par distance axiale.

Résistance et résistance à la traction

Les fils grossiers sont moins résistants dans les matériaux cassants, mais leur résistance est plus élevée pour les diamètres supérieurs à 25 mm. Les fils fins présentent une résistance à la traction et au cisaillement supérieure et sont moins sujets au dénudage dans les matériaux durs.

Résistance aux vibrations et au desserrage

Les filetages grossiers sont susceptibles de se desserrer sous l'effet des vibrations. Les filetages fins résistent mieux au desserrage dû aux vibrations grâce à un meilleur contact avec la surface.

Vitesse d'assemblage et risque de filetage croisé

Les filetages à gros pas s'assemblent rapidement et, grâce à leur espacement plus large, ne se croisent pas. Les filetages à pas fins s'assemblent plus lentement et présentent un risque plus élevé de croisement.

Durée d'engagement requise

Pour une même force de serrage, les filetages grossiers nécessitent un engagement de filetage moindre, tandis que les filetages fins nécessitent une longueur plus importante pour une même force.

Taraudage et fraisage de filetage en CNC

Le taraudage est une méthode rapide de création de filetages internes, tandis que le fraisage de filetage offre une plus grande flexibilité et une meilleure qualité pour les filetages internes et externes.

Que sont le taraudage et le filetage ?

Le taraudage s'effectue en faisant tourner un outil de taraudage dans un trou pré-percéVoici les étapes à suivre pour appuyer sur le bouton :

1. Percez un trou de guidage pour le taraud.
2. Choisissez le taraud en fonction de la taille, du type et du matériau du filetage.
3. Placez le robinet au centre du trou
4. Tournez le taraud à la main ou à l'aide d'un cycle de taraudage sur une machine CNC.
5. Retirez le robinet pour enlever les copeaux et éviter la casse.

Le filetage utilise une fraise à plusieurs dents pour réaliser des filets selon une trajectoire hélicoïdale. Les étapes de création d'un filetage sont les suivantes :

1. Percer le trou pilote pour le parcours de la fraise à fileter
2. Choisissez la fraise à fileter avec le pas et les autres paramètres appropriés.
3. Programmez la trajectoire de l'outil pour créer des filetages.
   • La fraise à fileter tournera et se déplacera selon une trajectoire hélicoïdale pour réaliser les filets.
   • Terminez l'opération lorsque l'outil atteint la profondeur souhaitée.

Sélection du diamètre du foret de taraudage (tableaux et formules)

Pour calculer le diamètre du foret de taraudage, la formule du pas de filetage à utiliser est :

Taille du foret de taraudage = Diamètre principal - (Pas / TPI).

Pour les filetages métriques, la formule du pas de filetage et un exemple de tableau des tailles sont présentés ci-dessous :

Taille du foret de taraudage = Diamètre extérieur - Pas.

Classe de graphiques d'ajustement

Cela fait référence à l'écart admissible du diamètre primitif du filetage. Un taraud possède son propre diamètre primitif, et sa classe d'ajustement est déterminée par sa plage de tolérance de diamètre. Les classes courantes sont :

• Classe 1 : ajustement lâche pour un assemblage facile
• Classe 2 : taille standard pour usage courant
• classe 3 : ajustement serré pour une précision optimale

Choisir entre le taraudage et le fraisage de filetage

Plusieurs facteurs sont à prendre en compte lors du choix entre le tapotement et le fraisage de filets

Problèmes courants liés à un pas de filetage incorrect

Voici quelques-uns des problèmes courants liés à un pas de vis incorrect :

Les pièces ne s'adaptent pas ou ne démarrent pas

Les filetages de deux pas différents ne peuvent pas s'aligner correctement. Il est presque impossible d'amorcer ou d'engager complètement les pièces.

Filetage endommagé ou grippé

L'application d'une force sur des filets mal alignés peut endommager ou cisailler le filetage lors du montage. Ce phénomène, également appelé filetage croisé, peut provoquer un grippage.

Fuites ou desserrage après assemblage

Un montage incorrect dû à un pas inadéquat entraîne des fuites ou une mauvaise étanchéité. Le joint peut sembler serré au départ, mais il se desserre avec le temps à cause des vibrations ou du filetage.

Se casse ou tombe en panne sous charge

Un pas de filetage inadapté entraîne une mauvaise répartition des contraintes, puis des concentrations de contraintes. Cela peut provoquer une rupture prématurée des fixations, les limites de résistance du matériau étant dépassées.

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Conclusion

Le pas de filetage se mesure entre les racines de deux filets adjacents. Les tableaux de pas de filetage sont utilisés en conception et en usinage pour fournir des spécifications clés telles que le diamètre extérieur, le pas et le nombre de filets par pouce (TPI) afin d'assurer la compatibilité. Les ingénieurs utilisent ces mesures pour sélectionner les fixations compatibles avant de les transmettre aux sous-traitants de fabrication. Les pas de filetage se mesurent à l'aide d'un comparateur de pas, d'une règle ou d'un pied à coulisse. Ces dimensions sont vérifiées à l'aide de tableaux, et le diamètre de perçage est déterminé avant l'usinage CNC.

FAQ

Comment le pas de filetage affecte-t-il la résistance des boulons ?

Cela influe sur la résistance des boulons en agissant sur leur résistance à la traction, au cisaillement et à la fatigue, selon leur taille et leur matériau.

Quel est le pas de filetage le plus courant ?

Le pas de filetage le plus courant pour les fixations métriques est M10 x 1.5 et pour les impériales, il est de 1/4" - 20 (20 TPI).

Que signifient 2A et 2B pour les fils de discussion ?

2A désigne un filetage extérieur à usage général et 2B désigne un filetage intérieur à usage général

Que signifie m8 x1.25 6H ?

Il s'agit d'une dimension de boulon métrique, où M est métrique, 8 est le diamètre en mm, 1.25 est le pas en mm et 6H est une classe de tolérance pour le filetage interne.