Calcolatore del passo della filettatura

Un calcolatore del passo della filettatura converte il passo della filettatura in filetti per pollice (TPI) e viceversa per una filettatura di viti. Funziona con le filettature imperiali, misurate in TPI, e con le filettature metriche, misurate in millimetri di passo.

Che cos’è il passo della filettatura?

Il passo della filettatura è la distanza da una cresta della filettatura alla successiva, misurata lungo l’asse di una vite o di un bullone. Una cresta è il punto più alto del rilievo della filettatura. Un passo più piccolo significa che i filetti sono più ravvicinati; un passo più grande significa che sono più distanziati.

Le filettature imperiali, usate soprattutto negli Stati Uniti, sono generalmente descritte in base al numero di filetti per pollice, o TPI, invece che direttamente in base al passo. Le filettature metriche sono descritte in base al passo espresso in millimetri. I due valori sono reciproci.

Come si calcola il passo della filettatura

Formula del passo della filettatura

Il passo è uguale a 1 diviso per il numero di filetti per unità di lunghezza:

Passo = 1 ÷ Filetti per unità

Per le filettature imperiali, Passo (pollici) = 1 ÷ TPI. Per le filettature metriche misurate in filetti per millimetro, Passo (mm) = 1 ÷ Filetti per mm.

Formula dei filetti per unità

Il calcolo inverso consiste semplicemente nel capovolgere la frazione:

Filetti per unità = 1 ÷ Passo

Cosa mostra il calcolatore

I filetti per unità e il passo restano collegati come valori reciproci. L’inserimento di un valore in un campo aggiorna l’altro. I risultati vengono mostrati con quattro cifre decimali.

Passando dal sistema imperiale a quello metrico, le lunghezze memorizzate vengono convertite usando il fattore esatto 1 pollice = 25,4 mm. Un passo di 0,05 pollici diventa 1,27 mm, non 0,05 mm. In modalità metrica, il campo reciproco conta i filetti per millimetro, non i filetti per pollice.

Il campo del diametro della filettatura non modifica il passo. Imposta la scala del diagramma visualizzato sotto il risultato. Il diagramma traccia il profilo della filettatura come una V di 60 gradi, la forma utilizzata dagli standard Unified e ISO.

Sistemi di filettatura imperiali e metrici

Le viti imperiali sono identificate dal diametro e dal TPI. Una vite 1/4"-20 ha un diametro di 1/4 di pollice e 20 filetti per pollice. Le viti metriche sono identificate dal diametro e dal passo. Una vite M6 × 1,0 ha un diametro di 6 mm e un passo di 1,0 mm.

I due sistemi possono essere convertiti usando il fattore esatto pollice-millimetro, 1 pollice = 25,4 mm:

• Da metrico a imperiale: TPI = 25,4 ÷ passo (mm)
• Da imperiale a metrico: passo (mm) = 25,4 ÷ TPI

Passo della filettatura e avanzamento

Il passo della filettatura e l’avanzamento sono correlati, ma non sempre coincidono. Il passo è la distanza tra due creste adiacenti della filettatura. L’avanzamento è la distanza percorsa da una vite lungo il proprio asse in un giro completo.

In una filettatura a un principio, il tipo comune presente sulla maggior parte dei bulloni, passo e avanzamento sono uguali. In una filettatura a più principi, che presenta due o più gole parallele, l’avanzamento è uguale al passo moltiplicato per il numero di principi. Una filettatura a due principi con passo di 1 mm ha un avanzamento di 2 mm.

Esempio: conversione da TPI a passo

Un bullone standard 1/4"-20 UNC (Unified National Coarse, serie americana unificata a passo grosso) ha 20 filetti per pollice.

Passo = 1 ÷ 20 = 0,0500 pollici

Un bullone più fine 3/8"-24 UNF (Unified National Fine, serie americana unificata a passo fine) ha 24 filetti per pollice.

Passo = 1 ÷ 24 = 0,0417 pollici

Esempio: conversione da passo a filetti per unità

Un bullone standard M10 ha un passo grosso di 1,5 mm.

Filetti per mm = 1 ÷ 1,5 = 0,6667

Una filettatura fine M8 ha un passo di 1,0 mm, che corrisponde esattamente a 1 filetto per mm.

Esempio: conversione tra i sistemi

Un passo metrico di 1,5 mm si converte in un valore TPI imperiale come segue:

TPI = 25,4 ÷ 1,5 = 16,9

Questo valore è vicino, ma non uguale, a un numero standard di filetti imperiali. È uno dei motivi per cui i dispositivi di fissaggio metrici e imperiali non sono intercambiabili, anche quando hanno diametri simili.

Passi standard per le misure comuni dei bulloni

Imperiale (serie UNC a passo grosso):

Metrico (serie ISO a passo grosso):

Come misurare il passo della filettatura

Un calibro per filettature è lo strumento più affidabile. È composto da una serie di sottili lame metalliche, ciascuna tagliata con un passo diverso, montate su un’impugnatura pieghevole simile a quella di un coltellino tascabile. Si provano le lame sulla filettatura finché una si inserisce correttamente senza lasciare fessure visibili; quindi si legge il passo stampato sulla lama.

Senza un calibro, il passo può essere misurato con un righello o un calibro a corsoio. Si misura la distanza su dieci filetti completi, quindi si divide per dieci. Misurare su un numero maggiore di filetti riduce l’effetto dei piccoli errori di lettura.

Storia degli standard per le filettature

Per secoli le filettature delle viti sono state realizzate a mano prima dell’esistenza di uno standard, perciò un bullone prodotto in un’officina raramente si adattava a un dado realizzato in un’altra. Nel 1841 l’ingegnere britannico Joseph Whitworth propose il primo standard nazionale per le filettature, usando un angolo di filettatura di 55 gradi. Negli Stati Uniti, nel 1864, William Sellers propose uno standard concorrente con angolo di 60 gradi, che divenne la base della forma di filettatura American National.

I problemi di approvvigionamento durante la guerra spinsero gli ingegneri americani, britannici e canadesi a unire i loro standard separati basati sul pollice. Il risultato fu l’Unified Thread Standard, concordato nel 1948 e ancora utilizzato per i dispositivi di fissaggio basati sul pollice. Le filettature metriche sono oggi definite dall’International Organization for Standardization (ISO), con un angolo di filettatura di 60 gradi simile a quello dello standard americano.

Domande frequenti

Come si calcola il passo della filettatura dal TPI?

Si divide 1 per il valore TPI. Una filettatura da 20 TPI ha un passo di 1 ÷ 20 = 0,0500 pollici.

Qual è la differenza tra passo della filettatura e TPI?

Il TPI conta quanti filetti entrano in un pollice. Il passo misura la distanza tra due filetti adiacenti. Sono valori reciproci: passo = 1 ÷ TPI e TPI = 1 ÷ passo.

Il passo metrico può essere convertito in TPI imperiale?

Sì. Si divide 25,4 per il passo espresso in millimetri. Un passo di 1,5 mm equivale a 25,4 ÷ 1,5, cioè circa 16,9 TPI.

Come si può misurare il passo della filettatura senza un calibro?

Si misura la distanza su dieci filetti completi con un righello o un calibro a corsoio, quindi si divide tale distanza per dieci per ottenere il passo.

Passo e avanzamento indicano la stessa misura?

Solo nelle filettature a un principio, che sono il tipo più comune. Nelle filettature a più principi, l’avanzamento è uguale al passo moltiplicato per il numero di principi.

Perché esistono sia filettature grosse sia filettature fini?

Le filettature grosse, con passo maggiore, si avvitano e si svitano più rapidamente e resistono meglio allo strappamento nei materiali teneri. Le filettature fini, con passo minore, mantengono una presa più salda in presenza di vibrazioni e consentono regolazioni più precise, ma si avvitano più facilmente in modo errato.

Riferimenti

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.