Matemática Screwy Para Ajustes Super Finos: Parafusos Diferenciais

Apr 30, 2023

Para qualquer tipo de máquina de precisão, o ajuste de precisão é necessário. Para o hacker, isso geralmente envolve um parafuso de ajuste, onde a precisão é determinada pelo passo da rosca. Isso não era bom o suficiente para [Mark Rehorst] que queria um ajuste de até 10 μm para a parada final óptica de sua impressora 3D, então ele fez um parafuso de ajuste diferencial.

Os parafusos diferenciais funcionam com duas roscas com passo ligeiramente diferente no mesmo eixo. Uma porca em cada seção da rosca é impedida de girar em relação à outra e, quando o parafuso é girado, sua posição relativa mudará apenas tanto quanto a diferença entre os dois passos de rosca.

O parafuso diferencial neste caso começou como um parafuso M5 normal com um passo de rosca de 0,8 mm. [Mark] seção usinada e rosqueada do parafuso até uma rosca M4 x 0,7 mm. Isso significa que ele pode obter 0,1 mm (100 μm) de ajuste por rotação completa. Girando o parafuso 1/10 de rotação, o movimento relativo cai para 10 μm.

Este mecanismo não é novo, datando pelo menos de 1817. Se você precisar de ajustes finos no orçamento, é uma maneira muito elegante de conseguir e nem precisa de um torno para fazer o seu. Você pode perfurar e bater parcialmente em uma porca de acoplamento ou fazer um adaptador impresso em 3D para conectar dois parafusos.

Fabricar ferramentas de precisão dentro do orçamento é desafiador, mas não impossível. Vimos alguns rolamentos de ar de grafite interessantes, bem como um microscópio impresso em 3D com uma platina ajustável com precisão.