Come si misura la lunghezza di un bullone? Una guida pratica per gli ingegneri

Misurare la lunghezza di un bullone è uno di quei lavori che sembrano banali finché non arriva una cassa di viteria e qualcuno chiede se i 60 mm del disegno comprendono la testa. Produciamo elementi di fissaggio in acciaio inossidabile dal 2003 e questa domanda ricorre ancora in quasi ogni sessione di formazione nella nostra officina. La risposta breve è che dipende dal tipo di bullone che hai in mano. La risposta più lunga vale dieci minuti del tuo tempo, perché decidere se un'assemblea si chiude in modo pulito la prima volta o ritorna come una consegna rifiutata.

Perché la misurazione della lunghezza dei bulloni merita un po' di pazienza

Un bullone corto pochi millimetri non svilupperà il completo innesto della filettatura, il che indebolisce il giunto molto prima che qualcuno se ne accorga. Un bullone troppo lungo potrebbe toccare il fondo in un foro cieco, lasciare fili esposti che si impigliano e raccolgono corrosione o semplicemente aggiungere peso e costi a ogni unità spedita. Negli ambienti ad elevate vibrazioni, come quelli ferroviari, eolici e delle apparecchiature degli impianti chimici, questa differenza conta ancora di più.

La confusione è comprensibile, perché la "lunghezza" è definita in modo diverso nelle famiglie di elementi di fissaggio. DIN, ISO, ANSI, JIS e GB specificano ciascuno chiaramente la dimensione, ma le regole non sono identiche da una famiglia di prodotti a quella successiva. Una volta che sai quale regola si applica all'elemento di fissaggio che hai in mano, la misurazione diventa un lavoro di dieci secondi invece che un dibattito.

La regola base: misurare da sotto la testa

Per la grande maggioranza dei bulloni e delle viti con superficie di appoggio piatta sotto la testa, la lunghezza va dalla parte inferiore della testa fino alla punta del gambo. L'altezza della testa non fa parte della lunghezza. Un bullone a testa esagonale descritto come M10 x 60 misura 60 mm dalla faccia inferiore della testa fino all'estremità del gambo e la testa stessa può aggiungerne altri 6-7 mm.

Questa regola copre i bulloni a testa esagonale come DIN 931 (filettatura parziale) e DIN 933 (filettati fino alla testa), viti a testa cilindrica con esagono incassato, bulloni con flangia esagonale e la maggior parte delle viti per macchine con testa liscia. Se stai confrontando le opzioni tra le nostre bulloni in acciaio inossidabile , DIN 931 e DIN 933 sono le due famiglie che vedrai più spesso nei disegni e seguono esattamente la stessa convenzione di lunghezza anche se le lunghezze delle filettature differiscono.

Bulloni a testa esagonale completamente filettati in acciaio inossidabile DIN933 Bulloni a testa esagonale in acciaio inossidabile completamente filettati per collegamenti per carichi pesanti, disponibili in misure metriche da M1.6 a M52, seguendo la convenzione standard sulla lunghezza sottotesta. Visualizza il prodotto →

L'eccezione: elementi di fissaggio a testa svasata e piatta

Quando la testa è progettata per essere posizionata a filo all'interno di una svasatura, la lunghezza include la testa. Si misura dalla superficie superiore della testa, cioè dal piano in cui la testa incontra il materiale circostante, fino alla punta. Le viti a testa svasata con cava esagonale DIN7991 e le viti a testa svasata con impronta croce DIN 965 sono gli esempi classici, e sono comuni nei pannelli, nelle coperture delle macchine e in tutto ciò che necessita di una faccia esterna liscia.

Sbagliando questo, l'errore è solitamente evidente ma costoso: una vite a testa svasata ordinata con la testa esclusa arriva a breve dell'intera altezza della testa, che spesso è compresa tra 3 e 5 mm.

Dove viene misurato ciascun tipo di bullone comune

Misurare un bullone passo dopo passo

Una pinza, un misuratore del passo della filettatura e un banco pulito gestiranno quasi tutto ciò che incontra in un negozio di manutenzione o in una baia di ispezione in entrata. Ecco la sequenza che consigliamo.

1. Identificare prima la famiglia di elementi di fissaggio. Conferma lo standard o la forma della testa, perché questo decide se la testa conta ai fini della lunghezza.
2. Pulisci il bullone. Rimuovere olio, polvere e qualsiasi traccia di vernice e controllare che la punta non presenti sbavature o ribaltamenti che potrebbero rendere breve la lettura.
3. Posizionare correttamente le ganasce della pinza. Una mascella è appoggiata alla parte inferiore della testa, l'altra tocca la punta del gambo. mantenere la pinza parallela all'asse del bullone e non inclinata.
4. Leggi all'altezza degli occhi e registra il numero in millimetri. Non arrotondare al millimetro intero più vicino in un lavoro critico; una differenza di 0,5 mm è importante quando un giunto ha una tolleranza stretta.
5. Misurare il diametro attraverso il gambo, idealmente sulla parte non filettata. Un calibro chiuso sulle filettature indica un valore leggermente grande, quindi considera quella cifra solo come un controllo incrociato.
6. Controllare il passo della filettatura con un calibro oppure contare i fili superiori a 10 mm e dividerli. M8 ha normalmente un passo di 1,25 mm, M10 è di 1,5 mm e M12 è di 1,75 mm nella filettatura grossa.
7. Annotare la designazione completa, ad esempio M10 x 60 DIN 933 A2, prima che il bullone ritorni nel cestino.

Lo stesso approccio sottotesta si applica alle viti a esagono incassato, che vengono misurate dalla superficie di appoggio della testa cilindrica alla punta.

Viti a testa esagonale in acciaio inossidabile DIN 912 Viti a testa cilindrica con esagono incassato in acciaio inox con esagono interno e filetto intero, misurate sotto testa; disponibili da M1.4 a M100 per connessioni di coppia. Visualizza il prodotto →

Per lunghe serie di pezzi, un semplice misuratore di lunghezza o un dispositivo passa e non passa fa risparmiare tempo ed elimina l'elemento umano dalla lettura.

Lunghezza del filo: il numero dietro il numero

Su un bullone parzialmente filettato, la lunghezza indicata non dice nulla sulla quantità di filo che trasporta il gambo. Questo è coperto da una formula separata e spiega perché due bulloni della stessa lunghezza possono apparire abbastanza diversi affiancati.

• Lunghezza nominale fino a 125 mm: lunghezza filettatura b = 2d 6 mm
• Lunghezza nominale da 130 mm a 200 mm: lunghezza filetto b = 2d 12 mm
• Lunghezza nominale superiore a 200 mm: lunghezza filettatura b = 2d 25 mm

Qui d è il diametro nominale della filettatura. La lunghezza del gambo non filettato è quindi g = l meno b, dove l è la lunghezza del bullone. Prendi un bullone M20 x 150: la lunghezza della filettatura risulta essere 2 x 20 12 = 52 mm, lasciando un gambo liscio di 98 mm. Quel gambo liscio è ciò che poggia contro un foro in un giunto di taglio, quindi è la dimensione che interessa davvero a un ingegnere progettista.

I bulloni completamente filettati come DIN 933 sono filettati fino alla testa, quindi la lunghezza della filettatura è uguale alla lunghezza del bullone. Due bulloni di identica lunghezza nominale, uno secondo DIN 931 e uno secondo DIN 933, sono intercambiabili in molti giunti ma non in tutti, perché il gambo liscio della versione DIN 931 sopporta il carico in modo diverso.

Elementi di fissaggio senza testa convenzionale

Barre filettate, prigionieri e grani non hanno testa quindi non c'è nulla da escludere. La lunghezza è misurata da un'estremità all'altra. Una barra filettata DIN 975 viene indicata semplicemente come M12 x 1000, ovvero un metro di barra completamente filettata, mentre un perno DIN 938 viene indicato come la sua lunghezza complessiva con le lunghezze della filettatura di ciascuna estremità specificate separatamente.

Le viti di fissaggio con punta conica, piatta o a canna vengono misurate su tutto il corpo compresa la punta, perché la punta si trova all'interno del gruppo e occupa spazio reale. Se si taglia un'asta filettata su misura in cantiere, tenere conto del taglio della sega e della perdita di alcuni fili sulla faccia tagliata; vale la pena tagliare leggermente lungo e pulire l'estremità con una matrice piuttosto che finire corta.

Barra filettata e prigioniera in acciaio inossidabile DIN 975 Barre filettate in acciaio inox per connessioni regolabili e carichi medi, disponibili nelle misure da M2 a M52; utile quando si tagliano le aste a misura. Visualizza il prodotto →

Per i progetti che combinano aste, prigionieri e bulloni convenzionali, mantenere le diverse regole di misurazione chiaramente etichettate sul disegno. La maggior parte degli errori di ordinazione riscontrati provengono da una singola didascalia non qualificata come "M16 x 200" senza alcuna famiglia di dispositivi di fissaggio allegati.

Errori di misurazione comuni da evitare

Dopo due decenni di ispezione in entrata e di assistenza clienti, questi sono gli errori che vediamo più spesso e ognuno di essi è facile da prevenire.

• Compresa l'altezza della testa su un bullone a testa esagonale, che aggiunge da 6 a 10 mm e produce una parte sovradimensionata.
• Esclusa la testa su una vite a testa svasata, che produce una parte che si trova sotto la superficie.
• Misurare una punta danneggiata o sbavata, che risulta breve e porta a un reclamo respinto contro un lotto perfettamente buono.
• Utilizzando un metro a nastro o una regolazione d'acciaio su un bullone corto, dove un calibro è sia più veloce che più preciso.
• Diametro di misurazione sulle filettature anziché sul gambo liscio, il che sovrastima le dimensioni.
• Confondere la lunghezza del filo con la lunghezza totale quando si scrive un ordine di acquisto.

Un po' di disciplina che protegge sia il tuo programma di assemblaggio che il tuo rapporto con il tuo fornitore.

Ottenere la designazione giusta sulla carta

Il modo più sicuro per evitare qualsiasi ambiguità è scrivere ogni volta la designazione completa: diametro nominale, lunghezza, norma, materiale e, ove applicabile, passo della filettatura. Una voce come M12 x 80 DIN 933 A4-70 indica al fornitore tutto il necessario per spedire la parte corretta, mentre "bullone M12 80 mm" può essere letto in una mezza dozzina di modi.

Vale la pena controllare anche le tolleranze sulla lunghezza. Gli elementi di fissaggio corti sono normalmente tenuti su una fascia più stretta rispetto a quelli lunghi, quindi una barra filettata da 1000 mm e una vite M6 x 16 non vengono giudicate con lo stesso metro. Quando un disegno specifica una lunghezza critica, indicare la tolleranza anziché lasciarla allo standard.

Se stai ancora decidendo tra famiglie prima di ordinare, la nostra guida su vieni a scegliere i bulloni in acciaio inossidabile giusti per il tuo progetto esamina in modo più dettagliato la qualità del materiale, il tipo di filo e l'ambiente. Misura attentamente, scrivi il richiamo per intero e il bullone giusto arriverà la prima volta.