Calculateur de pas de filetage : conversion TPI en pas

Un calculateur de pas de filetage convertit le pas d’un filetage en filets par pouce (TPI), et inversement, pour un filetage de vis. Il fonctionne avec les filetages impériaux, mesurés en TPI, et les filetages métriques, mesurés en millimètres de pas.

Qu’est-ce que le pas d’un filetage ?

Le pas d’un filetage est la distance entre deux sommets de filet consécutifs, mesurée le long de l’axe d’une vis ou d’un boulon. Un sommet est le point le plus haut d’une arête de filet. Un pas plus petit signifie que les filets sont plus rapprochés ; un pas plus grand signifie qu’ils sont plus espacés.

Les filetages impériaux, principalement utilisés aux États-Unis, sont généralement décrits par le nombre de filets par pouce, ou TPI, plutôt que directement par leur pas. Les filetages métriques sont décrits par leur pas en millimètres. Ces deux valeurs sont réciproques.

Comment calculer le pas d’un filetage

Formule du pas de filetage

Le pas est égal à 1 divisé par le nombre de filets par unité de longueur :

Pas = 1 ÷ filets par unité

Pour les filetages impériaux, cela donne Pas (pouces) = 1 ÷ TPI. Pour les filetages métriques mesurés en filets par millimètre, cela donne Pas (mm) = 1 ÷ filets par mm.

Formule du nombre de filets par unité

Le calcul inverse consiste simplement à inverser la fraction :

Filets par unité = 1 ÷ pas

Ce qu’affiche le calculateur

Le nombre de filets par unité et le pas restent liés comme des valeurs réciproques. La saisie d’une valeur dans un champ met à jour l’autre. Les résultats sont affichés avec quatre décimales.

Le passage du système impérial au système métrique convertit les longueurs enregistrées avec le facteur exact 1 pouce = 25,4 mm. Un pas de 0,05 pouce devient 1,27 mm, et non 0,05 mm. En mode métrique, le champ réciproque compte les filets par millimètre, et non les filets par pouce.

Le champ du diamètre du filetage ne modifie pas le pas. Il définit l’échelle du diagramme affiché sous le résultat. Ce diagramme représente le profil du filet sous la forme d’un V à 60 degrés, forme utilisée par les normes Unified et ISO.

Systèmes de filetage impérial et métrique

Les vis impériales sont désignées par leur diamètre et leur TPI. Une vis 1/4"-20 fait 1/4 pouce de diamètre et possède 20 filets par pouce. Les vis métriques sont désignées par leur diamètre et leur pas. Une vis M6 × 1.0 fait 6 mm de diamètre et possède un pas de 1.0 mm.

Les deux systèmes peuvent être convertis à l’aide du facteur exact de conversion entre pouces et millimètres, 1 pouce = 25,4 mm :

• Du métrique vers l’impérial : TPI = 25,4 ÷ pas (mm)
• De l’impérial vers le métrique : pas (mm) = 25,4 ÷ TPI

Pas et avance d’un filetage

Le pas et l’avance d’un filetage sont liés, mais ne désignent pas toujours la même chose. Le pas est la distance entre deux sommets de filet adjacents. L’avance est la distance parcourue par une vis le long de son axe en un tour complet.

Sur un filetage à un seul départ, le type ordinaire que l’on trouve sur la plupart des boulons, le pas et l’avance sont égaux. Sur un filetage à plusieurs départs, qui comporte au moins deux rainures de filetage parallèles, l’avance est égale au pas multiplié par le nombre de départs. Un filetage à deux départs avec un pas de 1 mm a une avance de 2 mm.

Exemple : conversion des TPI en pas

Un boulon standard 1/4"-20 UNC (Unified National Coarse, série américaine à gros pas) possède 20 filets par pouce.

Pas = 1 ÷ 20 = 0,0500 pouce

Un boulon plus fin 3/8"-24 UNF (Unified National Fine, série américaine à pas fin) possède 24 filets par pouce.

Pas = 1 ÷ 24 = 0,0417 pouce

Exemple : conversion du pas en nombre de filets par unité

Un boulon M10 standard possède un pas grossier de 1,5 mm.

Filets par mm = 1 ÷ 1,5 = 0,6667

Un filetage M8 fin possède un pas de 1,0 mm, ce qui donne exactement 1 filet par mm.

Exemple : conversion entre les systèmes

Un pas métrique de 1,5 mm se convertit en valeur TPI impériale comme suit :

TPI = 25,4 ÷ 1,5 = 16,9

Cette valeur est proche, mais différente, d’un nombre de filets impérial standard. C’est l’une des raisons pour lesquelles les éléments de fixation métriques et impériaux ne sont pas interchangeables, même lorsque leurs diamètres sont similaires.

Pas de filetage standard pour les tailles courantes de boulons

Impérial (série UNC à gros pas) :

Métrique (série ISO à gros pas) :

Comment mesurer le pas d’un filetage

Une jauge de filetage est l’outil le plus fiable. Il s’agit d’un ensemble de fines lames métalliques, chacune taillée selon un pas différent, montées sur un manche pliant comme celui d’un couteau de poche. L’utilisateur essaie les lames sur le filetage jusqu’à ce que l’une d’elles s’engrène correctement, sans laisser apparaître de jour, puis lit le pas gravé sur cette lame.

En l’absence de jauge, le pas peut être mesuré avec une règle ou un pied à coulisse. Il faut mesurer la distance couvrant dix filets complets, puis la diviser par dix. Mesurer sur un plus grand nombre de filets réduit l’effet des petites erreurs de lecture.

Histoire des normes de filetage

Les filetages de vis ont été taillés à la main pendant des siècles avant l’existence d’une norme. Un boulon provenant d’un atelier s’adaptait donc rarement à un écrou fabriqué dans un autre. En 1841, l’ingénieur britannique Joseph Whitworth a proposé la première norme nationale de filetage, avec un angle de filet de 55 degrés. Aux États-Unis, William Sellers a proposé en 1864 une norme concurrente à 60 degrés, devenue la base du profil de filetage American National.

Les problèmes d’approvisionnement pendant les guerres ont poussé les ingénieurs américains, britanniques et canadiens à fusionner leurs normes distinctes fondées sur le pouce. Le résultat, la Unified Thread Standard, a été adopté en 1948 et est toujours utilisé pour les éléments de fixation en pouces. Les filetages métriques sont désormais définis par l’Organisation internationale de normalisation (ISO), avec un angle de filet de 60 degrés similaire à celui de la norme américaine.

Foire aux questions

Comment calculer le pas d’un filetage à partir des TPI ?

Il faut diviser 1 par la valeur TPI. Un filetage de 20 TPI a un pas de 1 ÷ 20 = 0,0500 pouce.

Quelle est la différence entre le pas d’un filetage et les TPI ?

Les TPI indiquent combien de filets tiennent sur un pouce. Le pas mesure la distance entre deux filets adjacents. Ces valeurs sont réciproques : pas = 1 ÷ TPI, et TPI = 1 ÷ pas.

Peut-on convertir un pas métrique en TPI impérial ?

Oui. Il faut diviser 25,4 par le pas exprimé en millimètres. Un pas de 1,5 mm équivaut à 25,4 ÷ 1,5, soit environ 16,9 TPI.

Comment mesurer un pas de filetage sans jauge ?

Il faut mesurer avec une règle ou un pied à coulisse la distance couvrant dix filets complets, puis diviser cette distance par dix pour obtenir le pas.

Le pas et l’avance correspondent-ils à la même mesure ?

Uniquement sur les filetages à un seul départ, qui sont les plus courants. Sur les filetages à plusieurs départs, l’avance est égale au pas multiplié par le nombre de départs.

Pourquoi existe-t-il des filetages à gros pas et à pas fin ?

Les filetages à gros pas, dont le pas est plus grand, se vissent et se dévissent plus rapidement et résistent mieux à l’arrachement dans les matériaux tendres. Les filetages à pas fin, dont le pas est plus petit, supportent mieux les vibrations et permettent un réglage plus précis, mais ils se croisent plus facilement lors du vissage.

Références

1. American Society of Mechanical Engineers. (2003). ASME B1.1: Unified Inch Screw Threads (UN and UNR Thread Form).
2. International Organization for Standardization. (1998). ISO 68-1: ISO general purpose screw threads — Basic profile — Metric screw threads.
3. Oberg, E., Jones, F. D., Horton, H. L., & Ryffel, H. H. (2016). Machinery's Handbook (30th ed.). Industrial Press.
4. National Institute of Standards and Technology. SP 811: Guide for the Use of the International System of Units.