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Dimensions du filetage 1/4-28 UNF (tableau complet)
Le filetage 1/4-28 UNF est un filetage unifié à pas fin défini par ASME B1.1 avec 28 filetages par pouce. Son diamètre nominal est de 0,250 pouce (6,35 mm). Les dimensions ci-dessous couvrent les deux classes de tolérance les plus courantes — 2A pour les filetages externes et 2B pour les filetages internes — et incluent les équivalents en pouces et métriques pour une utilisation directe dans la conception et l'inspection.
Pour les filetages externes (classe 2A), le diamètre principal a une tolérance de 0,0010 pouce, ce qui signifie que l'état maximal du matériau est intentionnellement sous-dimensionné pour s'adapter au placage ou aux revêtements. La tolérance sur le diamètre primitif est de 0,0033 pouce, plus serrée que le filetage comparable 1/4-20 UNC.
| Paramètre | Max (pouces) | Min (pouces) | Maximum (mm) | Min (mm) |
|---|---|---|---|---|
| Diamètre majeur | 0.2490 | 0.2425 | 6.3246 | 6.1595 |
| Diamètre de pas | 0.2258 | 0.2225 | 5.7353 | 5.6515 |
| Petit diamètre (UNR) | 0.2085 | 0.1918 | 5.2959 | 4.8717 |
| Emplacement (1/28) | 0.0357 | — | 0.9071 | — |
Les filetages internes (classe 2B) n'ont aucune tolérance ; le petit diamètre fournit un dégagement pour la crête du filetage externe. La tolérance du diamètre primitif permet un ajustement fonctionnel sans grippage excessif.
| Paramètre | Min (pouces) | Max (pouces) | Min (mm) | Maximum (mm) |
|---|---|---|---|---|
| Petit diamètre | 0.2110 | 0.2170 | 5.3594 | 5.5118 |
| Diamètre de pas | 0.2268 | 0.2311 | 5.7607 | 5.8699 |
| Diamètre majeur (min.) | 0.2500 | — | 6.3500 | — |
Les données ci-dessus sont conformes à la norme ASME B1.1 pour les filetages UNF. Vérifiez toujours par rapport à la révision standard applicable pour les applications critiques.
Comprendre la terminologie des filetages : diamètre majeur, pas et mineur
Trois diamètres définissent chaque forme de filetage unifiée. Le grand diamètre est le plus grand diamètre du filetage — sur un filetage externe, il s'agit de la mesure crête à crête ; sur un filetage interne, c'est la dimension racine à racine au fond de la rainure. Pour 1/4-28 UNF, le diamètre principal nominal est de 0,250 pouce.
Le diamètre primitif se situe à peu près à mi-chemin entre les diamètres majeur et mineur. C'est le diamètre théorique où l'épaisseur du fil est égale à l'écart entre les fils. Tous les calculs d'ajustement fonctionnel et de résistance font référence au diamètre primitif car il contrôle la zone de contact.
Le petit diamètre est le plus petit diamètre. Sur un filetage extérieur, c'est le diamètre de racine ; sur un filetage interne, c'est le diamètre de crête. Le petit diamètre d'un filetage interne (0,211 à 0,217 pouce) détermine directement la sélection de la taille du taraud.
1/4-28 UNF vs 1/4-20 UNC : principales différences et critères de sélection
Le 1/4-28 UNF and 1/4-20 UNC share the same nominal size, but the thread pitch changes everything. UNF has a pitch of 0.0357 inch (28 TPI), while UNC uses 0.0500 inch (20 TPI). The finer pitch of UNF results in a shallower thread depth — 0.0156 inch compared to 0.0271 inch for UNC — which leaves more material cross-section in the fastener and increases tensile strength by roughly 10–15% for the same external diameter.
Les filetages UNF présentent également une meilleure résistance aux vibrations. L'angle d'hélice plus fin augmente le frottement sous charge, réduisant ainsi la tendance au desserrage. C'est pourquoi les patrons de capteurs automobiles et les raccords hydrauliques de l'aérospatiale spécifient fréquemment 1/4-28 UNF. Cependant, les filetages fins sont plus sujets aux filetages croisés lors de l'assemblage et nécessitent un contrôle plus strict de l'alignement de départ.
UNC est le choix par défaut pour la fixation générale où la vitesse d'assemblage et la tolérance sont importantes. Lorsque des vibrations, de la précision ou une capacité de précharge plus élevée sont requises, 1/4-28 UNF devient la bonne solution. Le tableau ci-dessous résume les principales différences.
| Caractéristique | 1/4-28 UNF | 1/4-20 UNC |
|---|---|---|
| Emplacement | 0,0357 po (0,907 mm) | 0,0500 po (1,270 mm) |
| Profondeur du filetage | 0,0156 po | 0,0271 po |
| Zone de contrainte de traction | 0,0364 po² | 0,0318 po² |
| Résistance aux vibrations | Élevé | Modéré |
| Risque d'assemblage | Sensible au thread croisé | Pardonner |
| Utilisation typique | Instruments de précision, hydraulique, aérospatiale | Fixations structurelles, machines générales |
Comment choisir la bonne taille de foret de taraud pour 1/4-28 UNF
Le tap drill size for a 1/4-28 UNF internal thread must produce a hole between the minor diameter limits of 0.211 and 0.217 inch. A standard formula — tap drill diameter = nominal diameter − pitch — gives a theoretical value of 0.250 − 0.0357 = 0.2143 inch. In practice, machinists use a #3 drill bit (0.2130 inch) or a 5.5 mm drill (0.2165 inch). Both fall within the acceptable range, but material type dictates the final choice.
Pour l'aluminium et d'autres matériaux souples, le foret n° 3, plus petit, favorise un pourcentage plus élevé d'engagement du filetage, généralement autour de 75 à 80 %, ce qui maximise la résistance à l'arrachement. Pour l'acier inoxydable ou le titane, où le couple de taraudage est élevé, un foret de 5,5 mm réduit l'engagement du filetage à environ 65 % et prolonge considérablement la durée de vie de l'outil. Si fraisage de filetage est utilisé à la place du taraudage, ces contraintes se relâchent davantage car la fraise génère la forme interne sans les mêmes charges de poussée.
Vérifiez toujours le petit diamètre après le perçage. Un foret usé ou un faux-rond excessif peut produire un trou surdimensionné qui tombe en dessous du minimum de 0,211 pouce, rendant le filetage non conforme.
Usinage de filetages 1/4-28 UNF : taraudage, fraisage de filetage ou tournage
Le production method for a 1/4-28 UNF thread directly affects cost, quality, and throughput. Tapping remains the fastest way to create internal threads in high-volume applications, but it can be unforgiving on tough materials. Thread milling provides greater control and is gentler on the workpiece. Single-point turning on a lathe is still the standard for external threads on turned parts. The following table breaks down the comparison.
| Méthode | Interne/Externe | Précision typique | Idéal pour la taille du lot | Coût de l'outil | Principales limites |
|---|---|---|---|---|---|
| Taper | Interne | Norme de classe 2B ; difficulté à atteindre 3B | Grand (500 ) | Faible | Pointe de couple, évacuation des copeaux dans les trous borgnes, gamme de matériaux limitée |
| Fraisage de filetage | Interne/Externe | Classe 3A/3B réalisable | Petit à moyen | Moyen | Temps de cycle plus lent, nécessite une capacité d'interpolation hélicoïdale |
| Tournant | Externe | Classe 3A facilement | N'importe lequel | Faible | Uniquement les fils externes ; nécessite une configuration rigide pour un pas fin |
Le fraisage de filets se distingue lorsque la ténacité du matériau (par exemple, Inconel, acier trempé au-dessus de 45 HRC) rend le taraudage risqué. Une seule fraise à fileter en carbure monobloc peut s'ajuster à différents diamètres en modifiant le rayon du parcours d'outil, et une seule passe peut produire un filetage à profil complet avec une excellente finition de surface. Pour 1/4-28 UNF, un fraise à fileter à dents pleines réduit le nombre de passes et garantit une forme correcte même en cas de coupes interrompues.
Le tournage reste la valeur par défaut pour les filetages externes 1/4-28 UNF sur les composants tournés. L'utilisation d'une plaquette à profil complet à 60° garantit que les rayons de crête et de racine répondent aux spécifications standard, et le diamètre primitif peut être maintenu à ± 0,0005 pouce sur un tour CNC bien entretenu.
Paramètres de coupe recommandés pour le fraisage de filetage 1/4-28 UNF
Lors du fraisage de filetages 1/4-28 UNF dans un centre d'usinage, les paramètres de coupe doivent équilibrer la durée de vie de l'outil et la qualité du filetage. Le pas fin n'exige pas de lourdes charges de copeaux ; au lieu de cela, un engagement radial stable contrôle la précision. Le tableau ci-dessous répertorie les paramètres de départ pour les matériaux de pièce courants utilisant des fraises à fileter en carbure revêtu avec un diamètre de coupe d'environ 0,200 pouce.
| Matériel | Vitesse de coupe (SFM) | Avance par dent (po/dent) | DOC radial (po) |
|---|---|---|---|
| Aluminium 6061 | 250-400 | 0,002 à 0,004 | 0,010-0,015 |
| Faible-carbon steel (1018) | 150-220 | 0,0015 à 0,0025 | 0,008 à 0,012 |
| Acier inoxydable 304 | 100-150 | 0,001 à 0,0015 | 0,005 à 0,008 |
| Titane grade 5 | 80-120 | 0,0008 à 0,0012 | 0,004 à 0,006 |
Réduisez la profondeur de coupe radiale lors de l'entrée dans le trou pour contrôler la déviation de l'outil dans les petits diamètres. Utilisez toujours le fraisage ascendant et appliquez une quantité minimale de lubrification ou de liquide de refroidissement par inondation pour évacuer les copeaux fins générés par 28 TPI ; la recoupe des copeaux dégrade immédiatement la finition du diamètre primitif.
Classes de tolérance de filetage : 2A, 2B, 3A et 3B expliquées
Les classes de tolérance de filetage unifiées définissent l'ajustement entre les filetages externes et internes. Les classes 2A (externe) et 2B (interne) constituent la paire la plus courante pour les ensembles mécaniques généraux. Ils offrent un jeu équilibré qui s'adapte aux désalignements mineurs et aux revêtements de surface tout en restant fonctionnellement étanches.
Classe 3A et 3B sont des ajustements de précision avec environ la moitié de la tolérance de diamètre primitif de la paire de classe 2. Pour 1/4-28 UNF, la tolérance du diamètre de pas 3A est de 0,0018 pouce contre 0,0033 pouce pour 2A. Ces ajustements serrés exigent un outillage de haute qualité et des configurations rigides ; ils éliminent le jeu perceptible et sont spécifiés dans les fixations aérospatiales et les vis-mères d'instruments. Le diamètre mineur du filetage interne pour la classe 3B est également limité à une plage plus étroite que celle du 2B, nécessitant généralement un taraud de finition ou un alésage avant le filetage.
Le choix du 3A/3B génère un coût de fabrication plus élevé mais garantit l'interchangeabilité dans des conditions de vibrations et de cycles thermiques élevés. La plupart des applications industrielles 1/4-28 UNF fonctionnent en toute sécurité en classe 2, sauf indication contraire dans les spécifications de conception.
Applications courantes des filetages 1/4-28 UNF dans l'industrie
Le 1/4-28 UNF thread appears in components where size, weight, and reliability intersect. Typical applications include:
- Raccords hydrauliques et pneumatiques : Les connecteurs JIC 37° flare et O-ring boss utilisent fréquemment 1/4-28 UNF pour les joints haute pression dans les avions et les équipements mobiles.
- Capteurs et actionneurs automobiles : Les filetages fins résistent au desserrage induit par les vibrations sur les transducteurs de température et de pression montés sur le moteur.
- Vis de réglage de précision : Les montures optiques, les mécanismes de jauge et les têtes micrométriques utilisent le pas fin pour le contrôle du jeu et un mouvement linéaire fluide.
- Composants d'armes à feu : Les supports de lunette de réception et les accessoires de canon personnalisés comportent souvent des filetages 1/4-28 UNF pour leur ajustement serré inhérent.
- Fixations aérospatiales : Les boulons en titane ou en acier allié filetés 1/4-28 UNF sont standard dans les structures secondaires et les fixations de systèmes où l'économie de poids et la capacité de précharge élevée sont essentielles.
