Matematica stravagante per regolazioni super precise: viti differenziali

Apr 30, 2023

Per qualsiasi tipo di macchina di precisione è necessaria una regolazione di precisione. Per l'hacker questo di solito comporta una vite di regolazione, la cui precisione è determinata dal passo della filettatura. Questo non era abbastanza buono per [Mark Rehorst] che voleva una regolazione fino a 10 μm per il finecorsa ottico della sua stampante 3D, quindi ha realizzato lui stesso una vite di regolazione differenziale.

Le viti differenziali funzionano avendo due filettature con un passo leggermente diverso sullo stesso albero. A un dado su ciascuna sezione della filettatura viene impedito di ruotare rispetto all'altro e quando la vite viene girata la loro posizione relativa cambierà solo tanto quanto la differenza tra i due passi della filettatura.

La vite del differenziale in questo caso è nata come un normale bullone M5 con un passo della filettatura di 0,8 mm. [Segnare] la sezione lavorata e filettata del bullone fino a una filettatura M4 x 0,7 mm. Ciò significa che può ottenere 0,1 mm (100 μm) di regolazione per rotazione completa. Ruotando il bullone di 1/10 di giro, il movimento relativo si riduce a 10 μm.

Questo meccanismo non è nuovo, risale almeno al 1817. Se hai bisogno di aggiustamenti fini con un budget limitato, è un modo molto elegante per realizzarlo e non hai nemmeno bisogno di un tornio per crearne uno tuo. Puoi forare e toccare parzialmente un dado di accoppiamento o realizzare un adattatore stampato in 3D per collegare due bulloni.

Realizzare strumenti di precisione con un budget limitato è impegnativo ma non impossibile. Abbiamo visto alcuni interessanti cuscinetti d'aria in grafite, nonché un microscopio stampato in 3D con un tavolino regolabile con precisione.