Винт точной настройки - Fine adjustment screw - Wikipedia

Винт с резьбой 100 TPI

Период, термин винт точной настройки обычно относится к винты с резьбой от 40 до 100 TPI (число потоков на дюйм) (Шаг от 0,5 мм до 0,2 мм ) и винт сверхточной регулировки используется для обозначения 100–508 TPI (шаг 0,2–0,05 мм). Хотя это нестандартные потоки, оба Обозначения метрической резьбы ISO и Обозначения UNC использовались для обозначения размеров резьбы и посадки (учебный класс ). Обычно винт точной настройки используется в крепление оптического зеркала как наладчик. Обычно для крепления зеркал используются винты 80 TPI.[1] Ультратонкие регулировочные винты используются в приложениях, требующих исключительно точного движения, например, для лазерной центровки, волоконная связь.

Винты точной и сверхтонкой настройки часто используются в фотоника приложения как часть приобретенного оборудования (например, крепления для зеркал) или встроенные в лабораторные (самодельные) устройства. Часто винты приобретаются с подходящими втулками для интеграции в экспериментальный или коммерческий продукт после их получения. Винты точной настройки и крепления для зеркал доступны как стандартные изделия большинства компаний, продающих оптическое оборудование.[2]

Объяснение

Точное движение проще всего рассчитать, используя шаг или TPI, чтобы определить, сколько микрометры за оборот винт перемещается. В таблице ниже приведены некоторые общие примеры[3]

TPI (число потоков на дюйм)Шаг (дюйм / оборот)Шаг (мм / оборот)Подача (мкм /революция)
400.02500.635635
800.01250.318318
1000.01000.254254
1270.00790.200200
2000.00500.127127
2540.00390.100100
5080.001970.05050[4]

Винт поворачивается на 360 ° за один оборот и с хорошо сделанными винтами (минимум прикол ) и пользователь с чувствительным прикосновением может перемещаться на 1 °. Таким образом, с помощью сверхтонких регуляторов можно достичь субмикрометровых перемещений.

Материалы

Винты

Выбранный материал для изготовления этих винтов: нержавеющая сталь обычно 18-8 (303). На кончике винта чаще всего прижимается или приклеивается шарик из нержавеющей стали, чтобы обеспечить одноточечный контакт с перемещаемой поверхностью. Обычное использование показало, что метод крепления шара с помощью клея является проблематичным во многих приложениях, поскольку некоторые обычно используемые клеи (Супер клей ) как правило выхлопные газы и со временем деградируют в этом приложении.

Гайка / втулка

Для каждого винта требуется гайка / втулка, что имеет решающее значение не только для длины и класса гайки / втулки, но и для самого материала. В недорогих регуляторах, где можно использовать смазку, а износ и нагрузка небольшие, латунь, как правило, является наиболее экономичным материалом. В регуляторах высокого класса, где требуются жесткие допуски, а также способность выдерживать износ и повышенную нагрузку, предпочтительным материалом является фосфористая бронза. Фосфорная бронза считается самосмазывающимся материалом, что делает ее идеальной для применений без смазки, например вакуум. Тем не менее использование консистентной смазки продлит срок службы гайки / втулки и рекомендуется, если не требуется версия без смазки.[3]

Более тонкие регуляторы

Трудно сделать резьбу более тонкой, чем примерно 250 TPI. По состоянию на 2015 год только небольшая горстка компаний имеет возможность последовательно создавать потоки с таким прекрасным качеством. Для приложений, требующих еще более точного контроля, были представлены другие решения:

  • Дифференциальные регуляторы - Эти регуляторы достигают меньшего перемещения, чем это возможно только для одной резьбы, за счет использования разницы между перемещениями двух гаек, движущихся одновременно по двум разным шагам резьбы на одной оси.[5] Существует множество коммерчески доступных версий этих инструментов по ценам, во много раз превышающим цены на мелкую резьбу и втулку. С этим решением люфт часто является проблемой, поскольку люфт двух потоков аддитивно сочетается.
  • Субмикронные регуляторы - Они используют конфигурацию рычага[6] или конфигурация конуса, чтобы уменьшить движение винта. Их можно спроектировать так, чтобы свести к минимуму люфт. Цены аналогичны дифференциальным регуляторам.

Рекомендации

  1. ^ Облако, Гэри (1998). Оптические методы инженерного анализа. Издательство Кембриджского университета. п. 319. ISBN  0521636426.
  2. ^ Виманн, Карл Э. (2008). Сборник статей Карла Вимана. Хакенсак, Нью-Джерси: Мировой научный паб. Co. p. 666. ISBN  978-9812704160.
  3. ^ а б Сандстрем, Ларс. «Учебное пособие по точной регулировке винтов». Получено 24 января 2015.
  4. ^ Козак. "Наборы 1 / 4-508 TPI". Получено 21 янв 2015.
  5. ^ Ахмад, КПР. Эд. в главном Anees (1997). Справочник по оптомеханике. Бока-Ратон, Флорида [u.a.]: CRC Press. п. 231. ISBN  0849301335.
  6. ^ Холл, Кеннет. «Высокоточный регулятор». Патентное ведомство США. Получено 19 октября 2012.