Le grade de produit A est une classe de tolérance, pas un niveau de qualité

Ce que les grades contrôlent réellement

ISO 4759-1:2000 (deuxième édition, confirmée par l’ISO en 2022) couvre les vis, goujons et écrous des grades de produit A, B et C, les vis autotaraudeuses relevant du grade A. L’article 1 en donne le sens sans détour : le grade de produit désigne l’importance des tolérances, A étant le plus précis et C le moins précis.

Ce qu’elle couvre :

• Cote sur plats de la tête ou de l’écrou, cote sur angles, hauteur de prise de clé
• Hauteur de tête, diamètre de tige, longueur totale, longueur filetée
• Dimensions de la face d’appui
• Rectitude, position, coaxialité et battement total
• Et la classe de tolérance de filetage à utiliser – voir plus bas

La partie défauts de surface mérite qu’on s’y arrête, car elle ne fonctionne pas comme un contrôleur s’y attend. L’ISO 6157-1 classe les défauts selon leur mode de formation et non selon leur taille ; ainsi, un type de fissure est interdit quelle que soit sa taille, alors qu’un autre est admis jusqu’à un diamètre de filetage entier.

Les grades ne s’élargissent pas dans l’ordre

C’est la partie à retenir, et c’est l’hypothèse que nous avions fausse. La disposition du paragraphe 3.1.1 n’est pas une mise à l’échelle uniforme :

Mettons-y de vrais chiffres. Pour un élément de fixation à tête hexagonale M10, de cote sur plats nominale s = 16, de hauteur de tête nominale k = 6,4 et de longueur nominale l = 50 :

Ces valeurs concordent avec les normes de produit actuelles : l’ISO 4014:2022 donne pour M10 en grade A s = 16,00/15,73 et k = 6,22–6,58, tandis que l’ISO 4016:2022 donne pour M10 en grade C s = 16,00/15,57 et k = 5,95–6,85.

Il touche bien le filetage

Le résumé commode dit que l’ISO 965 régit le filetage et l’ISO 4759 tout le reste. C’est une simplification utilisable, mais pas tout à fait exacte. Le paragraphe 3.1.2 de l’ISO 4759-1 attribue directement la classe de tolérance du filetage extérieur :

Cette exception explique pourquoi il vaut mieux qualifier les deux axes de différents que d’indépendants. Un élément de grade C en 8.8 ne porte pas la classe de filetage large que son grade impliquerait autrement. Les normes de produit et de revêtement peuvent encore imposer d’autres classes – ce qu’un revêtement fait au diamètre sur flancs est traité dans revêtement et tolérance de filetage.

Il n’y a pas de grade par défaut

« Si le plan ne dit rien, c’est du grade A » n’est pas une règle. Il n’existe aucun défaut universel pour les éléments de fixation. L’ordre de détermination est le suivant :

1. La norme de produit appelée par le plan ou la commande – ISO 4762, ISO 4014, ISO 4016, etc.
2. Le grade de produit que cette norme spécifie
3. Les tolérances correspondantes qu’elle reprend de l’ISO 4759-1
4. Et lorsque la norme de produit et l’ISO 4759-1 divergent, l’article 1 donne la priorité à la norme de produit

Le grade que porte chaque norme courante :

Dans l’ISO 4014 et l’ISO 4017, le grade A s’applique pour d = M1.6 à M24 et une longueur nominale ne dépassant pas 10d ou 150 mm, la plus courte des deux valeurs étant retenue ; au-delà, c’est le grade B.

Quatre erreurs courantes

1. « A est plus résistant. » Non. La résistance relève de l’ISO 898-1, où 8.8 signifie une résistance nominale à la traction de 800 MPa et un rapport nominal de limite d’élasticité de 0,8, soit une limite d’élasticité nominale de 640 MPa. Le grade de produit n’apparaît nulle part dans ce système.
2. « Plus serré, c’est mieux, donc spécifions A. » A signifie seulement des bandes de tolérance plus étroites. Le choix d’ingénierie est une norme de produit suffisante pour le montage, la prise de clé, le positionnement et la charge – pas la plus serrée disponible. La surspécification a des coûts : articles non stockés, fournisseurs devant adapter l’outillage, trier ou ajouter des mesures, grandes longueurs et grands diamètres sans stock normalisé en grade A, et une spécification incompatible avec une norme de produit qui transforme la pièce en pièce spéciale non normalisée.
3. « A coûte plus cher. » Il n’existe aucun pourcentage général citable, et le sens peut s’inverser : une pièce normalisée de grade A produite en grande série peut être moins chère qu’une pièce de grade C peu courante, car le stock et le volume de production peuvent peser plus lourd que la classe de tolérance elle-même.
4. « C est un grade de rebut. » Non. C’est une classe légitime, avec ses propres normes – l’ISO 4016 et l’ISO 4018 sont en grade C par définition, pas par défaillance. La construction métallique et la mécanique générale l’emploient délibérément.

Une de plus, que nous avons failli écrire : une tête trop grande pour entrer dans un lamage n’est pas une conséquence typique du choix du grade C. La cote sur plats a une tolérance h et s’écarte donc vers le négatif. L’interférence vient plus souvent d’un mauvais type de tête, d’une mauvaise norme de produit, d’une différence de cote sur plats entre DIN et ISO, ou d’un lamage conçu sans vérifier l’enveloppe maximale – voir deux systèmes de désignation.

Ce qu’est réellement cette cote sur plats, et pourquoi on ne peut pas la déduire du filetage, relève d’un tableau et non d’une formule : le rapport au filetage change de sens entre M5 et M6, et la cote sur angles minimale est inférieure à celle d’un hexagone à arêtes vives.

Le reste de la famille

ISO 4759-3:2016 (quatrième édition) couvre les rondelles des grades de produit A, C et F, pour des diamètres nominaux de 1 à 150 mm. Sa formulation est plus claire que celle de la partie 1 : un grade de produit est une plage de tolérance spécifiée portant sur des caractéristiques dimensionnelles et géométriques, F signifiant fin, A précis et C tolérances larges.

ISO 4759-2:1979 couvrait les vis et écrous de 1 à 3 mm en grade de produit F pour la mécanique de précision. Elle a été annulée le 14 janvier 1999, et la page de cycle de vie de l’ISO n’indique aucune norme de remplacement – il faut donc la décrire comme annulée sans successeur désigné par l’ISO, et non comme remplacée par la partie 1.

Ce qu’il faut mettre sur le plan

1. Appeler la norme de produit par son numéro et son année. Elle emporte le grade avec elle, et c’est elle qui prévaut.
2. Ne pas spécifier un grade qui contredit la norme appelée. L’ISO 4016 est en grade C ; demander « ISO 4016 grade A » crée une pièce spéciale, pas une meilleure pièce.
3. Vérifier la limite avant de supposer A. Pour les vis à tête hexagonale, A s’arrête à M24 ou à 10d, selon ce qui est atteint en premier.
4. Si une caractéristique géométrique compte vraiment, l’indiquer. Sur une M10, le battement de la face d’appui en grade C est le double de celui des grades A et B – si cela compte pour votre assemblage, mieux vaut le spécifier que le déduire.
5. Garder la résistance à part. La classe de qualité est une autre ligne du plan et ne découle pas du grade de produit.

Les liens avec le reste

La lecture du reste d’une désignation est expliquée dans ce que contient une désignation ; le sens des chiffres de résistance dans les chiffres des classes de qualité ; et la façon dont plusieurs tolérances dimensionnelles se cumulent sur un même assemblage dans chaînes de cotes.

Références

• ISO 4759-1:2000, deuxième édition (confirmée en 2022) – article 1 (sens des grades, priorité de la norme de produit), 3.1.1 (disposition par groupes de caractéristiques), 3.1.2 (classes de tolérance de filetage), 3.1.3 et 3.1.4 avec les figures associées, 3.2.2.3 (battement total de la face d’appui), annexe A, tableaux A.1 et A.2 (valeurs IT et js)
• ISO 4759-3:2016, quatrième édition – rondelles, grades de produit A, C et F, 1 à 150 mm
• ISO 4759-2:1979 – annulée le 14 janvier 1999 ; aucun remplacement indiqué par l’ISO
• ISO 4762:2004 (grade A, M1.6–M64) ; ISO 4014:2022 et ISO 4017:2022 (grades A et B) ; ISO 4016:2022 et ISO 4018:2022 (grade C, M5–M64)
• ISO 965-1:2026, ISO 965-2:2024, ISO 965-3:2021 – le système de tolérances de filetage lui-même
• ISO 898-1:2013, article 5 et tableau 1 – le système de désignation des classes de qualité
• Série ISO 6157 (défauts de surface) ; ISO 4042 (revêtements) ; ISO 3269 (contrôle de réception)

La réception d’une commande donnée est régie par la norme de produit que votre plan invoque.

Le grade de produit est aussi l’un des éléments par lesquels la norme d’exigences générales définit un élément de fixation normalisé, et l’un des deux seuls de cette liste qui ne sont assortis d’aucune condition. Ce qui figure encore sur la liste, et l’état de livraison par défaut fixé par cette même norme, fait l’objet d’une page à part.

Voir aussi comment une JIS déclare son degré de correspondance, IDT ou MOD.

⚠️ Un point voisin, facile à confondre avec celui-ci. Un grade de produit ne décrit pas la résistance – mais une norme de produit peut quand même décider quelles associations de grade et de classe de qualité elle normalise. Dans la JIS B 1180, le grade C est limité à 4.6 et 4.8 et les grades A et B aux classes supérieures, et la JSA a publié une interprétation selon laquelle une note de bas de page renvoyant à une autre norme n’élargit pas ce cadre. La note de bas de page n’était pas une autorisation.

Cet article traite de l’étape 6 : documentation. L’ordre complet est support, filetage, tête, empreinte, finition et documentation. L’article anglais Specifying a screw explique pourquoi le modifier entraîne une reprise.

Questions fréquentes

Le grade de produit A signifie-t-il une meilleure qualité ?

Il signifie des tolérances plus serrées sur les dimensions et la géométrie, et rien de plus. L’ISO 4759-1 indique que le grade de produit désigne l’importance des tolérances, A étant le plus précis et C le moins précis. Il ne dit rien de la résistance à la traction, de la nuance de matériau, du traitement thermique, de la résistance à la corrosion, de la qualité du revêtement, des défauts de surface tels que tapures ou repliures, ni des taux d’acceptation des lots. Ces points relèvent respectivement de l’ISO 898-1, de la série ISO 6157, de l’ISO 4042 et de l’ISO 3269.

Les tolérances s’élargissent-elles simplement de A à B puis à C ?

Non, et c’est là que l’hypothèse tombe. Selon le paragraphe 3.1.1, la tige et la face d’appui sont serrées en A et B et larges en C, tandis que les autres caractéristiques sont serrées en A et larges en B et C. Sur un élément à tête hexagonale M10, la cote sur plats est identique en B et C, la longueur est identique en B et C, et le battement total de la face d’appui est identique en A et B. Seule la hauteur de tête s’élargit sur les trois grades. Un grade de produit est une configuration complète plutôt qu’un coefficient.

Le grade de produit influe-t-il sur la tolérance de filetage ?

Oui, c’est pourquoi le résumé courant selon lequel l’ISO 965 régit le filetage et l’ISO 4759 tout le reste n’est qu’une approximation. Le paragraphe 3.1.2 de l’ISO 4759-1 attribue les classes de tolérance du filetage extérieur : 6g pour les grades A et B, et normalement 8g pour le grade C – sauf que les éléments de grade C à partir de la classe de qualité 8.8 utilisent 6g. Les normes de produit et de revêtement peuvent encore imposer d’autres classes.

Si le plan n’indique pas de grade de produit, est-ce du grade A par défaut ?

Il n’existe pas de tel défaut pour les éléments de fixation. La détermination va de la norme de produit appelée par le plan, au grade que cette norme spécifie, puis aux tolérances correspondantes de l’ISO 4759-1 – et lorsque la norme de produit et l’ISO 4759-1 divergent, l’article 1 donne la priorité à la norme de produit. Le plan d’une vis non normalisée sans norme de produit ni spécification de tolérance n’a aucun grade tant que quelqu’un n’en indique pas un.

Le grade A est-il toujours limité à M24 ?

Cette limite appartient à certaines normes de produit et non à l’ISO 4759-1. Dans l’ISO 4014 et l’ISO 4017 pour les vis à tête hexagonale, le grade A s’applique de M1.6 à M24 avec une longueur nominale ne dépassant pas dix diamètres ou 150 millimètres, la plus courte des deux étant retenue, et le grade B au-delà. Les vis à tête cylindrique à six pans creux ISO 4762 sont en grade A jusqu’à M64 ; l’affirmation est donc vraie pour les vis à tête hexagonale et fausse en tant que généralisation.

Le grade C est-il un produit de moindre qualité ?

Non. C’est une classe légitime avec ses propres normes de produit : l’ISO 4016 et l’ISO 4018 sont en grade C par définition, et non pour avoir manqué une exigence plus serrée, et la construction métallique comme la mécanique générale le spécifient délibérément. Le grade A ne coûte pas non plus forcément plus cher – il n’existe aucun pourcentage général citable, et une pièce normalisée de grade A produite en grande série peut être moins chère qu’une pièce de grade C peu courante, car le stock et le volume de production peuvent peser plus lourd que la classe de tolérance.