Normes de filetage expliquées : métrique vs UNC vs UNF — Guide pratique pour les pièces usinées CNC

Explication des normes de filetage : métrique, UNC et UNF

Les fils semblent simples.

Un trou. Une vis. Quelques stries.

Mais si vous avez déjà commandépièces usinées CNC sur mesureVous savez déjà que les fils peuvent causer des problèmes étonnamment coûteux.

Une pièce peut paraître parfaite à tous autres égards et pourtant tomber en panne à cause d'un filetage incorrect.

Il se peut qu'une vis métrique ait été spécifiée pour un trou UNC. Le diamètre est peut-être suffisamment proche pour paraître correct, mais le pas est différent. Ou bien le dessin indique peut-être « 1/4 » sans préciser clairement si le filetage est métrique ou non.UNC ou UNF.

Cela suffit à créer un problème d'assemblage.

Pour les ingénieurs, les acheteurs et les développeurs de produits qui s'approvisionnent en pièces à l'international, comprendreNormes de filetage métrique, UNC et UNFest plus utile qu'il n'y paraît au premier abord.

ÀHONSCN, unFabricant de machines CNC OEM certifié ISO à Shenzhen, en ChineNous produisons des composants filetés pour les secteurs de l'automobile, de la robotique, de l'automatisation industrielle, de l'électronique et d'autres applications mécaniques. Les filetages sont nécessaires dans presque tous les types de projets, des simples bagues et arbres aux boîtiers et assemblages complexes usinés CNC.

Ce guide explique les différences entre les trois systèmes de filetage courants, comment les identifier et les points à vérifier avant d'envoyer un dessin à un opérateur.Fabricant chinois de pièces usinées CNC.

Qu'est-ce qu'une norme de filetage ?

Une norme de filetage définit la forme et les dimensions d'un filetage de vis.

Il peut spécifier des éléments tels que :

• Diamètre du filetage

• Pas de filetage

• Angle du fil

• Nombre de fils par pouce

• Profil du fil

• Classe de tolérance

• dimensions de filetage extérieur ou intérieur

En l'absence de norme définie, dire « filetage M6 » ou « filetage 1/4 pouce » ne suffit pas toujours pour la fabrication.

Pour l'usinage CNC, les spécifications du filetage doivent être suffisamment claires pour que le fabricant sache exactement quel outillage, quelle jauge et quelle méthode d'inspection utiliser.

C'est particulièrement important lorsque les pièces sont fabriquées dans un pays et assemblées dans un autre.

Les trois normes de filetage les plus courantes

Pour les projets internationaux d'usinage CNC, trois normes reviennent sans cesse :

Filetage métrique

Couramment écrit commeM5, M6, M8, M10, et ainsi de suite.

Filetage UNC

Cours national unifié de grosfils.

Filetage UNF

Amende nationale unifiéefils.

Les filetages métriques sont basés sur les millimètres.

Les normes UNC et UNF utilisent les pouces pour le diamètre nominal et les filets par pouce pour le pas.

Vous voyez donc déjà où commence la confusion.

Que sont les filetages métriques ?

Filetage métriquesont largement utilisées dans le monde entier et constituent le choix par défaut pour de nombreuses applications d'ingénierie en dehors des États-Unis.

Une spécification typique ressemble à ceci :

M8 × 1,25

Le premier nombre,8, représente le diamètre nominal en millimètres.

Le deuxième nombre,1,25, représente le pas du filetage en millimètres.

Autrement dit, la distance entre deux crêtes de fil successives est de 1,25 mm.

C'est assez simple.

Exemples courants de filetage métrique

Vous pouvez voir des spécifications telles que :

• M3 × 0,5

• M4 × 0,7

• M5 × 0,8

• M6 × 1,0

• M8 × 1,25

• M10 × 1,5

• M12 × 1,75

Des filetages de plus grande taille sont également disponibles, bien sûr.

Les filetages métriques peuvent également avoirgrossieretbienterrains.

Par exemple:

M10 × 1,5
contre
M10 × 1,25

Les deux sont des filetages M10, mais le pas est différent.

Ils ne sont pas interchangeables.

Que sont les filetages UNC ?

UNCreprésenteCours national unifié de gros.

Il appartient à la norme de filetage unifiée et est couramment utilisé aux États-Unis et dans les produits conçus autour de la quincaillerie basée sur les dimensions en pouces américains.

Un filetage UNC est généralement spécifié à l'aide de :

Diamètre nominal + filets par pouce + UNC

Par exemple:

1/4-20 UNC

Cela signifie:

• Diamètre nominal : 1/4 pouce

• 20 fils par pouce

• Série de filetage grossier

Contrairement au filetage métrique, le pas UNC n'est généralement pas indiqué directement en millimètres.

Vous comptez plutôt le nombre de fils dans un pouce.

Pourquoi les filetages UNC sont-ils qualifiés de «gros» ?

« Grossier » ne signifie pas « mal fait ».

Cela signifie simplement que le filetage comporte moins de fils par pouce que la version à filetage fin correspondante.

Un espacement plus important peut offrir certains avantages pratiques.

Les filetages UNC sont souvent préférés lorsque :

• Un assemblage plus rapide est utile

• Les fils doivent tolérer une certaine contamination

• Une fixation robuste et polyvalente est souhaitée.

• Le matériau est relativement doux.

Pour les pièces en aluminium usinées CNC, par exemple, on utilise couramment des filetages grossiers lorsqu'une fixation pratique et durable est nécessaire.

Que sont les filetages UNF ?

UNFreprésenteAmende nationale unifiée.

Comme son nom l'indique, le filetage UNF possède plus de filets par pouce que le filetage UNC de même diamètre nominal.

Par exemple:

1/4-20 UNC

et

1/4-28 UNF

ont le même diamètre nominal.

Mais leurs tonalités sont différentes.

Voilà la principale différence.

Pourquoi utiliser des filetages UNF ?

Les fils fins peuvent offrir plusieurs caractéristiques utiles.

Ils peuvent fournir :

• Plus de fils engagés sur une longueur donnée

• Réglage plus précis

• Pas plus petit

• Bonnes propriétés de maintien dans certaines applications

On les trouve souvent dans :

• Composants automobiles

• matériel aérospatial

• assemblages mécaniques de précision

• Applications hydrauliques et d'instrumentation

Le bon choix dépend du design et non pas simplement du choix d'un fil plus fin parce que cela « sonne plus précis ».

C'est une idée fausse courante.

Système métrique vs UNC vs UNF : La différence fondamentale

Voici la façon la plus simple de se souvenir des trois.

La principale différence réside dans le système de mesure.

Le système métrique utilise les millimètres.

Les normes UNC et UNF utilisent des dimensions basées sur le pouce.

Au sein du système unifié, UNC et UNF se distinguent principalement par le pas de tir.

Les filetages métriques et UNC sont-ils interchangeables ?

Non.

Du moins, pas de manière aussi sûre que dans le cadre d'une pratique d'ingénierie normale.

Certaines tailles de filetage métriques et impériales peuvent se ressembler beaucoup.

Par exemple, un boulon métrique peut sembler convenir à un trou fileté en pouces car leurs diamètres sont proches.

Cela ne signifie pas pour autant que les filetages sont compatibles.

Le ton peut être différent.

Le résultat peut être :

• Enfilage croisé

• Assemblage lâche

• Fils endommagés

• Force de serrage réduite

• Échec prématuré

Et si la pièce est difficile ou coûteuse à remplacer, l'erreur devient beaucoup plus douloureuse.

UNC ou UNF : laquelle choisir ?

Là encore, il n'y a pas de vainqueur universel.

Cela dépend de ce que la connexion doit faire.

H3 : Quand l’UNC est peut-être le meilleur choix

Les filetages UNC conviennent souvent lorsque :

• Un assemblage rapide est essentiel

• L'application est à usage général

• La pièce peut être en contact avec de la saleté ou des débris.

• Un filetage robuste est préférable.

• L'efficacité de la production est importante

Le connecteur UNC est courant dans la quincaillerie industrielle et les assemblages mécaniques généraux.

Quand l'UNF est peut-être le meilleur choix

L'UNF peut être plus judicieuse lorsque :

• Le réglage fin est utile

• L'espace est limité.

• Une plus grande implication des threads est souhaitée.

• L'application présente des exigences spécifiques en matière de précision ou de vibration.

Là encore, la décision devrait être guidée par l'application.

Erreurs courantes de filetage métrique en usinage CNC

Les filetages métriques sont relativement simples, mais il existe tout de même plusieurs erreurs à éviter.

Spécifier uniquement « M8 »

Écrire simplement :

M8

ne fournit pas toujours suffisamment d'informations au fabricant.

Cela pourrait désigner le pas standard M8, mais si la conception exige un pas fin spécifique, celui-ci doit être indiqué explicitement.

Une formulation plus claire serait :

M8 × 1,0

ou

M8 × 1,25

selon le modèle.

Oublier la profondeur du fil

Le diamètre du filetage à lui seul ne suffit pas.

Pour un trou borgne, le dessin doit clairement indiquer la profondeur nécessaire du filetage utilisable.

Par exemple:

M6 × 1,0, profondeur de 12 mm

est beaucoup plus utile que d'écrire simplement « M6 ».

Erreurs courantes de filetage UNC et UNF

Le même problème se pose avec les filetages en pouces.

En écrivant:

Filetage 1/4

n'est pas une spécification complète.

Vous devez également connaître le nombre de filets par pouce.

Par exemple:

1/4-20 UNC

et

1/4-28 UNF

ce sont des fils de discussion différents.

Si votre dessin n'identifie pas clairement la norme, le fournisseur doit deviner, et ce n'est pas un bon processus de fabrication.

Comment les machines CNC produisent des filetages

Les fils peuvent être produits à l'aide de plusieurs méthodes.

La méthode appropriée dépend de la taille du filetage, du matériau, de la géométrie, de la quantité et de la précision requise.

Tapotement

Le taraudage est l'une des méthodes les plus courantes pour réaliser des filetages internes.

Un outil de coupe appelé taraud forme le filetage à l'intérieur d'un trou percé.

Il est particulièrement pratique pour :

• Filetages métriques standard

• Filetage UNC

• Filetage UNF

• Production CNC en grande série

fraisage de filetage

Le fraisage de filetage utilise un outil de coupe rotatif pour usiner le profil du filetage.

Comparé au tapotement, il peut offrir une plus grande flexibilité.

Cela peut être utile pour :

• trous plus grands

• Matériaux difficiles

• Tailles de filetage spéciales

• Applications à tolérances serrées

Le fraisage de filetage est également utile lorsqu'un seul outil doit créer différents diamètres de filetage à l'aide de trajectoires d'outil programmées.

Tournage de filetage

Pour les filetages extérieurs sur les composants cylindriques, les tours CNC peuvent réaliser les filetages directement sur la pièce.

Ceci est courant pour :

• Arbres

• clous

• Connecteurs

• bagues

• Composants hydrauliques

Pourpièces de tournage CNC sur mesureLe filetage peut constituer une étape importante du processus d'usinage.

La précision du filetage ne se limite pas à sa taille nominale.

Deux pièces peuvent toutes deux être étiquetées M8 et se comporter différemment si leurs classes de tolérance sont différentes.

C’est pourquoi la production professionnelle de fils prend également en compte :

• Tolérance du filetage

• filetage interne vs externe

• Diamètre primitif

• Profondeur du filetage

• exigences de jauge

Pour les clients commandant de grandes quantités de composants CNC de précision, ces détails peuvent faire une différence significative en termes de régularité d'assemblage.

Comment les normes de filetage affectent le coût d'usinage CNC

Le choix du fil peut également influencer le coût.

Un filetage de taille standard est généralement plus facile à produire car :

• Les robinets standards sont largement disponibles.

• L'outillage est plus facile à trouver

• Les jauges d'inspection sont plus faciles à obtenir

• Les cycles d'usinage sont plus prévisibles

Les fils spéciaux ne constituent pas nécessairement un problème.

Mais ils peuvent exiger :

• outillage spécial

• fraisage de filetage

• Programmation supplémentaire

• Inspection supplémentaire

Si un filetage standard remplit la même fonction, il peut s'avérer le choix le plus économique.

Choisir le bon filetage pour les pièces en aluminium usinées CNC

L'aluminium est largement utilisé pour les composants usinés CNC en raison de son faible poids et de sa bonne usinabilité.

Mais l'aluminium étant plus tendre que l'acier, la conception du filetage mérite une attention particulière.

Pour les applications nécessitant des montages et démontages fréquents, les ingénieurs peuvent envisager :

• Engagement du fil

• Profondeur du filetage

• Matériau de fixation

• Inserts filetés là où c'est nécessaire

Ceci est particulièrement pertinent pouraluminium 6061et d'autres alliages d'aluminium couramment usinés.

Pour l'aluminium à haute résistance tel que7075La conception peut varier en fonction de la charge et de l'application.

Normes de filetage dans les pièces automobiles et industrielles

Les normes de filetage dépendent souvent du marché sur lequel le produit sera assemblé.

Un produit conçu pour les États-Unis peut utiliser du matériel UNC ou UNF.

Un produit conçu principalement pour l'Europe ou l'Asie peut utiliser des composants métriques.

Pour les produits mondiaux, les ingénieurs maintiennent parfois différentes versions d'un composant pour différents marchés.

Il convient d'y penser dès le début.

Modifier une norme de filetage en fin de projet peut avoir des conséquences :

• Outillage

• Dimensions des trous

• Compatibilité des fixations

• procédures d'assemblage

• Stock existant

Comment HONSCN aide les clients à éviter les problèmes de filetage

ÀHONSCNLes spécifications de filetage font partie intégrante du contrôle de fabrication et ne sont pas simplement interprétées après le début de la production.

En tant queFabricant de pièces CNC OEM certifié ISO à Shenzhen, en ChineNous prenons en charge les clients internationaux qui utilisent à la fois les normes de filetage métriques et impériales.

Compatibilité avec les filetages métriques, UNC et UNF

Nous soutenons les points communs :

• Filetage métrique

• Filetage UNC

• Filetage UNF

• Exigences standard pour les filetages internes et externes

Les clients peuvent fournir des dessins 2D ou des modèles 3D, et notre équipe d'ingénieurs examine les spécifications du filetage avant l'usinage.

Fraisage et tournage CNC au sein d'un même réseau de fabrication

Les pièces filetées peuvent nécessiter différentes méthodes d'usinage.

HONSCN fournit :

• Fraisage CNC

• Tournage CNC

• Usinage 5 axes

• Tournage de précision pour arbres et composants cylindriques

Cela offre aux clients une plus grande flexibilité dans le choix du processus de fabrication le plus adapté.

Inspection des filetages et contrôle de la qualité dimensionnelle

Un filetage n'est pas forcément bon simplement parce qu'il a été réalisé avec un outil.

L'inspection est importante.

Selon l'application, la qualité du filetage peut être vérifiée à l'aide de jauges appropriées et de méthodes d'inspection dimensionnelle.

Pour les pièces CNC de précision, HONSCN propose égalementInspection CMMet autres contrôles de qualité dimensionnels.

L'objectif est la constance, et non pas simplement la réussite du premier essai.

Assistance complète à la fabrication OEM

HONSCN fournit également :

• finition de surface

• anodisation

• Placage

• Marquage laser

• Assemblée

• Service de kits personnalisés

• Emballage personnalisé

Cela signifie que les clients peuvent se procurer des composants filetés dans le cadre d'un assemblage ou d'un kit fini plus important, plutôt que de coordonner chaque processus séparément.

Comment rédiger clairement une exigence de filetage sur un dessin CNC

Un bon dessin doit lever toute ambiguïté.

Pour les threads métriques, spécifiez :

M8 × 1,25 – 6H

Pour un filetage d'un pouce :

1/4-20 UNC – 2B

Ou:

1/4-28 UNF – 2B

Pensez également à préciser :

• Profondeur du filetage

• trou traversant ou trou borgne

• Classe de tolérance

• Traitement de surface

• exigences d'inspection spéciales

Des dessins clairs facilitent la vie de tout le monde.

Les ingénieurs reçoivent les pièces qu'ils ont réellement conçues.

Les acheteurs sont moins sujets aux mauvaises surprises liées à la production.

Et les fabricants passent moins de temps à deviner.

Guide de référence rapide : Système métrique vs UNC vs UNF

Métrique

Idéal lorsque :

• Le produit utilise des composants métriques

• La compatibilité internationale est importante

• Une documentation technique au millimètre près est préférable.

Exemples typiques :

M4, M5, M6, M8, M10

UNC

Idéal lorsque :

• Les filetages plus grossiers sont préférés.

• Du matériel informatique américain standard est utilisé.

• Une fixation robuste et pratique est nécessaire

Exemples typiques :

1/4-20 UNC, 5/16-18 UNC

UNF

Idéal lorsque :

• Des filetages fins en pouces sont nécessaires

• La conception requiert un espacement plus petit.

• La précision de la fixation est importante

Exemples typiques :

1/4-28 UNF, 3/8-24 UNF

Réflexions finales

Les normes de filetage ne sont peut-être pas l'aspect le plus passionnant de la conception de produits.

Mais ce sont des petits détails qui peuvent engendrer des problèmes étonnamment importants lorsqu'ils sont mal gérés.

La différence fondamentale est simple :

Les filetages métriques utilisent les millimètres.

L'UNC et l'UNF utilisent des mesures basées sur le pouce.

Et au sein du système unifié :

UNC signifie grossier. UNF signifie fin.

Le défi consiste à s'assurer que la norme, le pas, le diamètre, la profondeur et la tolérance corrects soient clairement communiqués au fabricant.

ÀHONSCN, unUsine d'usinage CNC OEM certifiée ISO à Shenzhen, en ChineNous travaillons avec des clients sur différents marchés et selon différentes normes de filetage, en les aidant à s'adapter.Services de fraisage CNC, tournage CNC, usinage 5 axes, contrôle de précision, finition de surface et assemblage de kits.

Que vous commandiez quelques composants prototypes ou une production en série régulière, une spécification de filetage claire est l'un des moyens les plus simples d'éviter les problèmes de fabrication évitables.

Parfois, c'est le plus petit trait sur le dessin qui compte le plus.