Composants standard : Filetage et taraudage (généralités)

Généralités

Un filetage est obtenu à partir d'un cylindre par un usinage d'une ou plusieurs rainures hélicoïdales.

La partie restante de l'usinage est appelée filet.

Si l'usinage est exécuté :

· sur un arbre, on dit que l'arbre est fileté

(un arbre fileté est aussi appelé vis)

· dans un trou, on dit que le trou est taraudé

(la pièce portant un trou taraudé est appelé écrou)

Exemple : Dans la vanne ci-contre on remarque un système vis-écrou permettant de transformer le mouvement de rotation du volant en un mouvement de translation de l'obturateur. On voit également d'autres assemblages de vis et écrous permettant de réaliser des liaisons encastrement.

• Sens de l'hélice : les éléments filetés standard comporte en général un filetage "à droite". Parfois pour des raisons de fonctionnement on utilise des filetages "à gauche" (ces éléments comportent alors un élément distinctif permettant de les repérer facilement pour leur démontage).

Dans l'exemple ci-contre : l'écrou "à gauche" présente des encoches.

• Nombre de filets : les éléments filetés standard ne comportent qu'un filet. Néanmoins certaines vis peuvent avoir plusieurs filets, c'est le cas par exemple de la vis de transformation de mouvement de la vanne citée plus haut. Pour un même diamètre un pas fin (donc avec un seul filet) permet avec le même couple de serrage d'exercer un effort axial plus important.

• Diamètre nominal : D = d   Les diamètres nominaux d'une vis et d'un écrou associés sont les mêmes, le diamètre nominal correspond au diamètre extérieur de la vis.

• Pas : c'est le pas de l'hélice correspondant au filetage, il est le même pour la vis et l'écrou associés. Il existe des pas standard et des pas fins pour un même diamètre nominal.

• Profil du filetage métrique ISO : l'illustration ci-contre montre les dimensions relatives des différents éléments du profil.

La hauteur H peut se déterminer par H=0,866xPas.

On remarque que le diamètre nominal correspond au diamètre extérieur de la vis.

Le diamètre D1 est le diamètre de perçage du trou avant taraudage. Il peut bien sûr être calculé mais des tables de dimensions normalisées le donnent directement.

• Désignation d'un filetage ISO : les tableaux suivants précisent les valeurs normalisées du profil métrique ISO (en gras les dimensions à privilégier) .

On désigne un filetage ou un taraudage métrique de diamètre D par la lettre M suivie du pas  : M D x pas

Exemple : pour un diamètre de 10 mm au pas fin recommandé de 1 mm  M 10 x 1 par contre s'il s'agit du pas normal de 1,5 pour un diamètre 10, son indication est facultative, on peut donc écrire M 10 ou M 10x1,5

Représentations des éléments filetés et taraudés

Si aujourd'hui les logiciels de CAO-DAO permettent une représentation "réelle" des éléments filetés et taraudés, celle-ci est malgré tout compliquée et fait appel à beaucoup de mémoire de l'ordinateur, c'est pourquoi même en CAO-DAO on applique la convention de représentation des filetages, voire des représentations encore plus simplifiées.

Ci-dessous : exemple des diverses représentation d'une vis en CAO à l'aide du logiciel SolidWorks

• Convention de représentation d'une vis :

En vue de face, un trait fort représente l'enveloppe externe de la vis (comme si la vis n'était pas filetée) un trait fin représente le fond du filet.

En vue de gauche comme en vue de droite, on notera que le chanfrein d'extrémité de vis n'est pas représenté et que le fond du filet est représenté par 3/4 de cercle.

• Convention de représentation d'un écrou :

 

En coupe AA, un trait fort représente le trou de perçage de l'écrou (comme s'il n'était pas taraudé) un trait fin représente le fond du filet, les hachures vont jusqu'au trait fort.

En vue de face, le fond du filet est représenté par 3/4 de cercle en trait fin. C'est donc ce trait fin qui correspond au diamètre nominal de l'écrou.

• Convention de représentation d'un trou borgne taraudé :

Comme précédemment un trait fort représente le trou de perçage (comme s'il n'était pas taraudé) un trait fin représente le fond du filet jusqu'au trait fort montrant la fin du taraudage, des petits traits indicatifs du filet interrompu sont présents comme sur la vis, les hachures vont jusqu'au trait fort.

On notera que le trou de perçage est plus profond que le taraudage (le taraud ne peut aller jusqu'au fond du trou de perçage sans risque de détérioration)

• Convention de représentation d'une vis dans un trou borgne

 

On notera que dans la liaison encastrement représentée en coupe ci-dessus :

• la vis n'est pas coupée bien que la coupe passe par son axe (il n'y a rien d'intéressant à voir à l'intérieur d'une vis)
• la vis l'emporte sur l'écrou
• la vis traverse la première pièce dans un trou lisse d'un diamètre supérieur à celui de la vis (dimension nominale immédiatement supérieure à celle de la vis).

•  Vis ajustée :

Il arrive que l'on fabrique des vis ou boulons spéciaux permettant un ajustement dans le trou de passage. Ce dispositif fait jouer à la vis le rôle de pion de centrage autant que d'élément d'assemblage.