Métrique ou pouce ? Le pas ne sépare pas #10-32 de M5

Deux règles qui se contredisent

La première règle dit que le diamètre suffit : une vis en pouces tombe sur une valeur en millimètres peu ronde, donc 6,35 mm correspond à un quart de pouce et 6,00 mm à une M6. La seconde dit que le diamètre n’est pas fiable, car la tolérance et le revêtement le déplacent ; il faut donc mesurer le pas.

Les deux conseils sont courants, et on les donne généralement comme s’il s’agissait de règles générales. Ce n’en sont pas. La mesure capable de séparer deux candidats dépend entièrement des deux candidats que l’on a en main, et il existe au moins une paire courante pour laquelle la règle populaire est tout simplement inutile.

Les quatre paires réellement confondues

Les diamètres extérieurs des tailles numérotées en pouces suivent une formule simple — le diamètre extérieur vaut 0,060 in plus 0,013 in par numéro, donc une #10 fait 0,190 in — et le pas est l’inverse du nombre de filets par pouce. Mettons côte à côte, en millimètres, les quatre quasi-coïncidences courantes :

Lisez ensemble la troisième et la quatrième ligne. Elles portent sur les deux mêmes tailles nominales, et elles inversent l’instrument digne de confiance. C’est pourquoi aucune des deux règles empiriques ne tient comme règle générale.

#10-32 et M5×0,8 : un écart de pas de 0,006 mm

Un pas de 32 filets par pouce vaut 25,4 ÷ 32 = 0,79375 mm. Le pas gros métrique de la M5 est de 0,8 mm. L’écart est de 0,00625 mm par filet.

L’énoncé honnête est donc plus étroit que « le pas ne peut pas être mesuré » : un pied à coulisse ordinaire ou un peigne à filets court a peu de chances de trancher cette paire. Une mesure plus longue aide bel et bien — l’erreur aux extrémités reste à peu près constante tandis que la distance augmente, si bien que mesurer sur davantage de filets améliore réellement le rapport. C’est l’instrument, et non la physique, qui atteint sa limite.

Pourquoi « elle se visse » n’est pas une preuve

Le réflexe est d’essayer dans le trou. C’est le test le plus trompeur qui soit, mais pas pour la raison attendue. Une vis #10-32 dans un écrou M5 commence avec du jeu, pas serrée. Les diamètres sur flancs sont de 4,211–4,287 mm contre 4,480–4,605 mm pour un écrou M5-6H ; il reste donc entre 0,19 et 0,39 mm de jeu diamétral. Elle entre en donnant une mauvaise sensation dans le mauvais sens — flottante plutôt que dure.

Elle ne coince pas non plus de façon fiable. En traitant les 0,00625 mm par filet comme une interférence diamétrale équivalente d’environ 1,732 fois l’erreur de pas cumulée, le coincement exige environ 16 à 36 filets en prise. Un écrou M5 ordinaire en offre environ 3 à 9. Une vis inadaptée peut donc traverser un écrou court sans coincer du tout, et c’est précisément ce qui rend le test traître : il peut annoncer un succès. C’est dans les trous taraudés profonds qu’elle coince.

Qu’il y ait ou non des dégâts, et de quel côté, dépend de la paire. Une vis en acier trempé dans un bossage en aluminium ou en plastique met en danger le filet femelle ; une vis tendre dans un écrou dur peut perdre le sien. Sans forcer, il peut n’y avoir aucun dommage permanent. Ce que le test ne donne jamais, c’est une réponse nette.

C’est pour la même raison qu’une jauge de filetage vaut son prix : elle répond à la question sans charger la pièce. À lire aussi : comment lire une spécification une fois que l’on sait à quel système elle appartient.

Et le diamètre ne sauve pas la situation non plus

Puisque le pas ne tranche pas cette paire, le réflexe est de s’appuyer sur l’écart de 0,174 mm de diamètre. Ce chiffre est l’écart entre deux tailles nominales, et les tailles nominales ne sont pas ce que l’on mesure.

Le diamètre sur flancs est la mesure qui les sépare, de 0,074 mm dans le pire cas. C’est l’affaire d’un micromètre à filets ou d’une mesure aux trois fils, pas d’un pied à coulisse. Un projecteur de profil ou un microscope d’atelier lit directement le pas et tranche aussi.

Il y a une raison pour laquelle un calibre entre/n’entre pas est la réponse la plus nette, et c’est la même raison pour laquelle le pas n’a pas de colonne de tolérance propre : un écart de pas est maîtrisé par son effet sur le diamètre fonctionnel, et c’est exactement ce que lit un calibre ENTRE à profil complet. Les 0,00625 mm par filet ne disparaissent pas — ils réapparaissent sous forme de diamètre, là où un calibre peut les détecter. Voir pourquoi le tableau de tolérances n’a pas de colonne pour le pas.

Une correction à une intuition répandue, y compris celle que cet article publiait auparavant : le revêtement et la tolérance ne referment pas tous deux l’écart. Le zinc ajoute environ 0,010–0,024 mm au diamètre extérieur, ce qui pousse une #10 revêtue vers le haut et vers la M5. Mais la tolérance d’un filetage extérieur part de la cote de base vers le bas pour les deux filetages, donc une #10 basse dans son intervalle s’éloigne de la M5 au lieu de s’en rapprocher. Les effets agissent dans des sens différents, et les pièces revêtues sont de toute façon cotées avant revêtement — voir pourquoi la tolérance doit réserver de la place au revêtement.

Que faire concrètement

La procédure applicable n’est pas une mesure unique, mais un ordre d’opérations :

1. Mesurer d’abord le diamètre extérieur pour établir une présélection, pas une réponse. Il élimine à peu de frais la plupart des candidats.
2. Mesurer ensuite le pas sur dix filets — sur dix, parce que votre erreur de lecture se divise par dix tandis que la grandeur mesurée se multiplie par dix.
3. Vérifier si un pied à coulisse peut seulement séparer les candidats restants. C’est l’étape que tout le monde saute. Pour #10-32 contre M5×0,8, il ne le peut pas : les pas sont à 0,006 mm l’un de l’autre et les intervalles de diamètre extérieur se rapprochent jusqu’à 0,023 mm.
4. S’il ne le peut pas, changer d’instrument plutôt que d’insister. Les diamètres sur flancs restent à 0,074 mm l’un de l’autre ; un micromètre à filets, une mesure aux trois fils, un projecteur de profil ou un calibre entre/n’entre pas de désignation indiquée tranchent la question. Ce qui ne marche pas, c’est plus de soin avec le même pied à coulisse.

La vraie réponse n’est pas sur l’établi

Une fois l’étape 4 atteinte, la question cesse d’être métrologique et devient documentaire. La vis vient de quelque part : un plan, une nomenclature, un fournisseur, une machine construite dans un pays doté d’une norme maison. Cette provenance lève l’ambiguïté d’une manière qu’aucun pied à coulisse ne permet, car c’est la seule source de l’information que la pièce elle-même ne porte plus.

C’est l’argument pour inscrire la désignation du filetage sur le plan plutôt qu’une simple dimension, et c’est la raison d’être de l’étape de documentation — voir où la norme s’arrête et où votre plan doit prendre le relais. Un problème d’identification à l’établi est presque toujours un défaut de documentation survenu plus tôt, quelque part en amont.

Cet article ne relève pas d’une seule des six étapes : il en traverse plusieurs ou intervient après l’assemblage. Les décisions qui y conduisent sont présentées dans l’article anglais Specifying a screw.

Questions fréquentes

Une vis #10-32 se visse-t-elle vraiment dans un écrou M5 ?

Oui, et elle commence avec du jeu plutôt que serrée — le diamètre sur flancs d’une #10-32 UNF-2A est de 4,211 à 4,287 mm contre 4,480 à 4,605 mm pour un écrou M5-6H, ce qui laisse 0,19 à 0,39 mm de jeu diamétral. Elle ne coince pas non plus de façon fiable : les 0,00625 mm par filet exigent environ 16 à 36 filets en prise pour créer une interférence, et un écrou M5 ordinaire en offre environ 3 à 9 ; la vis peut donc le traverser sans coincer. C’est dans les trous taraudés profonds qu’elle coince. Qu’il y ait des dégâts, et quel filet cède en premier, dépend de la dureté relative des deux pièces.

Un pied à coulisse peut-il vraiment résoudre 0,174 mm ?

Il peut l’afficher — 0,174 mm est bien au-dessus des 0,01 mm qu’affiche un pied à coulisse numérique. Le problème est que 0,174 mm est l’écart entre deux tailles nominales, et que les pièces réelles occupent des intervalles de tolérance : M5x0,8-6g va de 4,826 à 4,976 mm et #10-32 UNF-2A de 4,651 à 4,803 mm, donc la paire conforme la plus proche est à 0,023 mm. Ce n’est pas une décision de pied à coulisse. Les diamètres sur flancs restent à 0,074 mm l’un de l’autre ; c’est pourquoi l’instrument à prendre est un micromètre à filets plutôt qu’une lecture plus soignée au pied à coulisse.

Pourquoi mesurer le pas sur dix filets plutôt que sur un ?

Parce que l’erreur de placement des becs est à peu près constante quel que soit le nombre de filets couverts, tandis que la distance mesurée croît proportionnellement. Couvrir dix filets divise donc l’erreur de lecture par filet par dix tandis que le signal est multiplié par dix ; le rapport s’améliore réellement — et continue de s’améliorer avec la longueur. Ce qui le limite n’est pas cette amélioration mais l’erreur systématique : l’écart de pas cumulé admis dans la pièce elle-même, qui pour une #10-32 de classe UNF-2A est du même ordre que l’écart recherché.

Une jauge de filetage tranche-t-elle la question ?

Un peigne à filets tranche toutes les paires du tableau sauf #10-32 contre M5x0,8. Un peigne manuel est un outil de comparaison sans tolérance d’ajustement publiée ; l’énoncé honnête est donc qu’une lame courte face à un écart de 0,00625 mm par filet a peu de chances d’être concluante, et non qu’elle en est incapable de façon prouvée — sur dix filets, les 0,0625 mm peuvent apparaître comme un léger jour avec un bon éclairage et une longueur de contact suffisante. Pour une décision que l’on peut consigner, utilisez un calibre fileté entre/n’entre pas de désignation indiquée, qui contrôle tout le profil et non une seule dimension.

Références

• ASME B1.1 — Unified Inch Screw Threads (UN, UNR and UNJ Thread Form)
• ISO 261 — ISO general purpose metric screw threads: General plan
• ISO 965-1:2026 — ISO general purpose metric screw threads — Tolerances — Part 1

Les diamètres nominaux et les pas sont calculés à partir des définitions de ces normes : diamètre extérieur des tailles numérotées en pouces = 0,060 in + 0,013 in par numéro, pas = 25,4 mm divisé par le nombre de filets par pouce, pas gros métriques selon l’ISO 261. Les intervalles de tolérance cités pour M5x0,8-6g, M5-6H et #10-32 UNF-2A sont les limites publiées pour ces classes, et l’estimation du coincement traite l’erreur de pas cumulée comme une interférence diamétrale équivalente de 1,732 fois cette erreur.