高稳定精密微调丝杆组件制造技术

一种高稳定精密微调丝杆组件，包括丝杆和螺母，所述的丝杆的外表面设有外螺纹，顶部端面设有螺钉槽，底部端面为球形面；所述的螺母的内壁上设有与所述的外螺纹相适配的内螺纹，该内螺纹的两端部与中间部的尺寸公差不同，从而与所述的外螺纹经螺纹配合形成两端部的过盈螺纹副和中间部的间隙螺纹副，所述的过盈螺纹副为过盈配合，且过盈量小于50μm，不影响螺纹传动。本发明专利技术通过螺母局部进行适当过盈，使得组件在精密传动时精密传动和自锁紧，在非调节状态下通过螺纹间的过盈配合实现丝杆与螺母的局部过盈刚性连接，提高调节装置的位置稳定性，可用于各种对位置稳定性要求较高的精密位姿调整机构中。位姿调整机构中。位姿调整机构中。

【技术实现步骤摘要】
高稳定精密微调丝杆组件


[0001]本技术涉及一种高稳定精密微调丝杆组件，主要用于各种对位置稳定性要求较高的精密位姿调整机构中。

技术介绍

[0002]常见的微调丝杆组件中丝杆与螺母进行螺纹配合通常存在一定的配合间隙。为了调节顺畅，有些厂家还会在这种配合间隙中填充润滑脂。这种微调丝杆组件一方面受配合间隙的影响，导致调节精度和导向性较差，另一方面容易受到环境微振动和温度的影响，导致丝杆和螺母间存在缓慢的位置漂移，进而影响调整机构所安装的光学镜片或精密仪器的位置稳定性。对于长时间内调节次数较少的机构中，调整机构的静态位置稳定性尤为重要。为了改善螺纹配合间隙存在导致的丝杆和螺母间的位置微变化，传统做法是在螺母上添加止螺或挠性片锁紧丝杆和螺母的相对位置。该种做法由于添加锁紧而引入的锁紧力，在锁紧的过程中，由于丝杆和螺母间存在一定的间隙，丝杆会偏离原来的位置，从而影响调整精度，严重情况下，径向偏移量可达数十微米。对于应用于光学或者激光装置中的光学镜片，对光束的指向和定位精度达到微米甚至亚微米级，传统锁紧机构中的数十微米的位置漂移将直接影响光轴或成像质量。

技术实现思路

[0003]本技术的目的在于克服现有技术的不足，提供一种高稳定精密微调丝杆组件，以改善对调整次数要求较少的调整机构非调整状态下的位置稳定性。
[0004]本技术的技术解决方案如下：
[0005]一种高稳定精密微调丝杆组件，包括丝杆和螺母，其特点在于，所述的丝杆的外表面设有外螺纹，顶部端面设有螺钉槽，底部端面为球形面；
[0006]所述的螺母的内壁上设有与所述的外螺纹相适配的内螺纹，该内螺纹的两端部与中间部的尺寸公差不同，从而与所述的外螺纹经螺纹配合形成两端部的过盈螺纹副和中间部的间隙螺纹副，所述的过盈螺纹副为过盈配合，且过盈量小于50μm，不影响螺纹传动。
[0007]所述的丝杆呈长圆柱状；所述的螺母呈短圆柱台阶筒状，底部具有台阶，套装在所述的丝杆外。
[0008]优选的，所述过盈量的范围为0.1
‑
30μm。
[0009]优选的，所述的螺钉槽为内六角凹槽，供螺丝刀插入。
[0010]本技术的调整过程：
[0011]将丝杆的外螺纹与螺母相同螺距的内螺纹进行螺纹配合作为传动机构，使用时，将螺母外圆柱面与固定板预先加工的相同直径的圆柱孔进行间隙或过盈配合。当调节丝杆和螺母的相对位置时，通过丝杆和螺母间的螺纹配合，利用与丝杆端面的螺钉槽相配的螺丝刀插入螺钉槽，实现丝杆相对螺母的位置调节，进而实现丝杆球形尖端所抵靠的移动件的位置调节。当调节结束时，通过丝杆和螺母间的过盈配合实现丝杆相对螺母的部分刚性
连接，进而实现组件的相对位置稳定性。
[0012]与现有技术相比，本技术的技术效果：
[0013]1)通过将组件中的部分螺纹配合适当过盈，使得组件精密传动时实现更为精密的传导而且能锁紧，而在非调节状态下通过部分螺纹间的过盈配合实现丝杆与螺母的部分刚性连接，避免了普通结构中螺纹配合始终存在的配合间隙或添加润滑脂而引入的位置漂移，进而实现调节装置的位置稳定性。
[0014]2)由于内部螺纹副间隙减小，使得螺母与丝杆实现螺纹更为精密传动的同时，由于螺纹副的部分过盈，还能保持调节结束后通过过盈配合丝杆和螺母的相对位置的固定及锁定。进而保证了所调节的移动件相较于固定件的位置稳定。对于只对初始安装时需要调节的机构或调节次数较少的机构中，该技术可极大地提升装置的位置稳定性。
附图说明
[0015]图1为本技术高稳定精密微调丝杆组件的装配剖面图
[0016]图2为本技术高稳定精密微调丝杆组件的丝杆局部剖视图
[0017]图3为本技术高稳定精密微调丝杆组件的螺母剖视图
[0018]图4为本技术高稳定精密微调丝杆组件图1中a的局部放大图
具体实施方式
[0019]下面结合附图和实施例对本技术作进一步说明，但不应依次限制本技术的保护范围。
[0020]请参阅图1至图4，由图可见，一种高稳定精密微调丝杆组件，包括丝杆1和螺母2。所述的丝杆1为一圆柱杆，圆柱表面为外螺纹13，上侧端面有螺钉槽12，下侧端面为球形面11，外螺纹13与螺母2的两端内螺纹23和中间段内螺纹24相配合；所述的螺母2为一圆柱台阶筒，该圆筒内壁为与丝杆1外螺纹13规格相同的内螺纹孔，其中两端内螺纹23和中间段内螺纹24规格相同而尺寸公差略有不同，该圆筒外壁为外圆柱面21，圆筒外壁最下端为一短台阶22；所述的丝杆1外螺纹13与所述的螺母2的两端内螺纹23和中间段内螺纹24经过螺纹配合形成过盈螺纹副31和间隙螺纹副32。
[0021]所述的丝杆1和螺母2之间的过盈螺纹副31为过盈配合,且过盈量A大于0小于50μm，从而不影响螺纹传动。
[0022]所述的丝杆1上侧端面的螺钉槽12为内六角或其他特定形状的凹槽。
[0023]将丝杆1的外螺纹13与螺母2相同螺距的两端内螺纹23和中间段内螺纹24进行螺纹配合形成螺纹副作为传动机构，其中两端所形成的过盈螺纹副31存在Aμm的过盈量。使用时将螺母2外圆柱面21与固定板预先加工的相同直径的圆柱孔进行间隙或过盈配合。当调节丝杆1和螺母2的相对位置时，通过丝杆1和螺母2间的螺纹配合，形成过盈螺纹副31和间隙螺纹副32，利用与螺钉槽12相匹配的螺丝刀插入螺钉槽12，实现丝杆1相对螺母2的位置调节，进而实现丝杆1球形面11所抵靠的移动件的位置调节。当调节结束时，通过丝杆1和螺母2间的过盈螺纹副31的过盈配合实现丝杆1相对螺母2的部分刚性连接，进而实现组件的相对位置稳定性。
[0024]经试验表明，本技术通过将丝杆螺母配合维持用工具转动功能的情况下，螺
母局部进行适当过盈，使得组件在精密传动时精密传动和自锁紧，在非调节状态下通过螺纹间的过盈配合实现丝杆与螺母的局部过盈刚性连接，避免了传统结构中丝杆螺母配合始终存在的配合间隙或添加润滑脂而引入的位置漂移，进而实现整体调整机构的位置稳定性。该微调丝杆组件可以提高调节装置的位置稳定性，可用于各种对位置稳定性要求较高的精密位姿调整机构中。
[0025]最后所应说明的是，以上实施例仅用以说明本技术的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本技术进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对技术的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本技术技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本技术的权利要求范围当中。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高稳定精密微调丝杆组件，包括丝杆(1)和螺母(2)，其特征在于，所述的丝杆(1)的外表面设有外螺纹(13)，顶部端面设有螺钉槽(12)，底部端面为球形面(11)；所述的螺母(2)的内壁上设有与所述的外螺纹(13)相适配的内螺纹(23)，该内螺纹(23)的两端部与中间部的尺寸公差不同，从而与所述的外螺纹(13)经螺纹配合形成两端部的过盈螺纹副(31)和中间部的间隙螺纹副(32)，所述的过盈螺纹副(31)为过盈配合，且过盈量小于50...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱健强，张朝，汤更秀，杜李峰，郑留念，刘志刚，
申请(专利权)人：中国科学院上海光学精密机械研究所，
类型：新型
国别省市：