专利名称：螺距差微动机构的制作方法
技术领域：
本实用新型属于微距离长度测量和调节工具，尤其涉及机械加工刀具微动调节装置与精密测量中的微动机构。
背景技术：
在目前使用较多的机械加工刀具微动调节装置与测量微动机构中，所采用的微动调节机构大部分都是采用小螺距单线螺纹或蜗杆涡轮副来实现的，如测量工具千分尺；机械加工中常用的微调刀头等。此外，还有一些配有较为精密的读数装置的，如螺杆式读数装置；平面螺旋线式读数装置等。
对于以上装置虽然实现了微动与微动识别的目的，但是其结构大多都较为复杂，并且对其加工的精度要求也相当高，在一般的加工条件下难以实现。其中，如小螺距螺纹的加工，在普通设备上加工的螺纹的螺距一般最小为0.5mm。如果螺距再进一步减小时除了加工难度大外，在使用的过程中也非常容易损坏，尤其是由于其螺纹牙型太小而不能承受太大的外力，所以对其使用范围起到了非常大的限制作用。另外，对于涡轮蜗杆副来说除了制作较为复杂、精度要求较高外，其占用的空间也比较大，不利于在高速旋转的小空间使用。
另外，在目前机械加工过程中使用较多依靠螺纹副来调整大小的微调刀头中，其螺距大部分为0.4mm以上的螺距，即每当该刀头的调整螺母旋转360度时，刀头移动0.4mm以上的距离。对于测量工具千分尺，其上边的微分筒每转动360度，其测头移动的的距离则为0.5mm。而在螺旋微动机构中，当在转过相同的角度的情况下其轴向移动的距离(即移动速率)越小则其微动效果就越理想。
发明内容
本实用新型所要解决的技术问题是提供一种螺距差微动机构，结构简单，移动速率和移动位移选择范围大，并可实现更为精确的微动效果。
本实用新型螺距差微动机构，其特征在于由固定块、与微动部件连接的微动块和双头螺柱组成，双头螺柱两端的螺纹螺距不同，固定块和微动块内设置螺纹，分别与双头螺柱的两端螺纹配合。
双头螺柱两端螺纹的螺距是不一致的，根据实际情况进行选择(包括螺纹的公称直径)。固定块与基体(或称支架，用于固定微动部件)固定在一起。其上边的螺纹与双头螺柱一端的螺纹相配合。微动块在调节的过程中与基体可以相对移动，当移动完成之后与基体锁紧在一起。其上边的螺纹与双头螺柱另一端的螺纹相配合。
当双头螺柱转动时，则其两端的螺纹将会同时旋进或旋出于固定块和微动块。但是由于其两端的螺距是不相同的，所以其两端旋进的长度和旋出的长度是不相同的。如当双头螺柱在固定块端的螺距为1.5mm，在微动块端的螺距为1.25mm时。此时每当双头螺柱转动360度，则从固定块中旋进或旋出的长度1.5mm，而从另一端微动块中旋出或旋进的长度为1.25mm。在这种情况下，其螺距差0.25mm就有微动块的微动量来补偿，即微动块移动0.25mm。同样，在使用该螺距差的情况下，如果需要微动块移动0.01mm时，只要将双头螺柱转过14.4度即可实现。
另外，在使用过程中，如果我们觉得双头螺柱每转动360度微动块移动的距离太大或太小时，可以根据实际的需要来改变双头螺柱两端螺纹的螺距差(此时固定块和移动块的螺纹的螺距要做相应的改动)。如在固定块端选用1mm的螺距，在微动块端选用0.8mm的螺距时，则每当双头螺柱转过360度时，微动块移动的距离就是0.2mm。微动效果更加理想。
由以上情况可以看出，微动块移动的速率取决于双头螺柱两端螺纹的螺距差。而微动块的行程(即移动量的总和)取决于两端螺纹的旋合长度。
至于双头螺柱两端螺纹螺距的选用，可以根据实际情况进行选择。从目前相关的标准来看，螺距差可以小到0.01mm。也就是说在这种情况下，每当双头螺柱转过360度时，微动块所移动的距离仅为0.01mm。当然，如果需要还可以制作特殊的螺纹，以满足更大或更小的螺距差的要求。另外，为了方便读取数据，我们可以在双头螺柱上刻上刻度，将其圆周进行等分。这样就可以根据转过的刻度数读出微动块的移动量。至于等分的刻度数量，在方便读取的情况下，根据实际需要进行等分。
本实用新型的优点
本实用新型适合机械加工刀具微动调节以及测量机构微动调节。
(1)实现了更加精确的微动效果由于螺距差的选择范围较大。因此，对于微动部分来说，微动块的移动速率可以选择的范围也较大，其微动量可以精确到“微米”级，甚至还可以提高。
(2)简化了微动机构的结构从结构方面来说，该结构与依靠涡轮蜗杆副来实现微动的结构相比，其结构要简单的多。对于涡轮蜗杆副来说，其结构除了涡轮和蜗杆外，还要加入其它的一些中间传动部件和支撑部件。但是，当传动部件过多时，不但空间占用大而且易损坏，另外其传动积累误差和零件的制造误差也相应的会对微动结果产生不确定的影响。而在本实用新型结构中我们仅用了三个简单的零件就实现了微动，所以说在保证微动效果的同时，其结构也得以简化。
(3)所用零部件易于加工实现在该结构中，无论是固定块、微动块还是双头螺柱以及其上边的螺纹，其加工制造都非常简单易做。如固定块和微动块无论其形状是方的还是圆的，均较容易制作。对于双头螺柱两端的螺纹来说，仅使用公制或英制的标准螺纹一般即可满足要求。当然也可以采用非标准的。另外，对于双头螺柱两端的螺纹来说，由于可以采用大螺距螺纹，所以还可以对螺纹进行磨削加工，以提高其加工精度。而在这一方面对于小螺距螺纹和涡轮来说，如果想进行磨削加工，就显得比较困难。
(4)便于操作以及所测数据的识别至于操作，我们无论从中间还是两端只需转动双头螺柱，即可实现微动。而在识别方面，可以通过双头螺柱上的等分刻度进行识别。这与前边所提到的“螺杆式读数装置”和“平面螺旋线式读数装置”相比要简单明了的多，并且简单易学，便于制造。
(5)提高承受外力的能力并延长使用寿命当利用螺距差实现微动时，双头螺柱两端的螺纹可以采用大螺距螺纹，螺纹牙型较大，所以可以承受较大的外力。另外，由于可以承受较大的外力并且其传动链非常简单，因此与小螺距螺纹和涡轮蜗杆副相比，其寿命将会得以提高。
另外，当该结构用于微调刀具方面时，由于刀具的工作环境非常恶劣。对于小螺距螺纹来说其承受这种恶劣环境的能力远不如大螺距螺纹，因此，采用该结构的微调刀具的使用寿命将会得以延长。
通过以上论述，可以看出利用螺距差来实现微动与现有技术相比，完全可以解决1)实现更加精确的微动效果；2)简化微动机构的结构；3)易于加工实现；4)便于操作及所测数据的识别；5)提高承受外力的能力并延长使用寿命等技术问题。
图1为本实用新型用于微动刀具的结构示意图；图2为本实用新型用于测量机构微动的结构示意图。
图中1固定块 2双头螺柱 3六方体 4微动块 5刀具 6基体 7顶丝 8刻度盘 9测力机构具体实施方式
如图1，固定块1和微动块4内设置螺纹，双头螺柱2两端的螺纹螺距不同，分别与双头螺柱的两端螺纹配合。微动块4与微动部件刀具5连接。使用时，固定块固定在刀杆(原有)上，微动块4在调节的过程中与刀杆可以相对移动，当移动完成之后与刀杆锁紧在一起。通过六方体(与双头螺柱是一体的)3转动双头螺柱，因其两端的螺距不相同，所以在固定块和微动块内旋进和旋出的长度是不相同的，其旋进和旋出的长度差由微动块的微动来补偿，即微动块4移动，从而带动刀具移动。
如图2，双头螺柱2可在固定块1和微动块4内通过螺纹进行转动。固定块1与基体6通过顶丝7固定在一起。微动块4连接微动部件，可以在基体6内做轴向移动，但不可以转动(可设置限位装置)。刻度盘8与双头螺柱2一起转动，通过刻度盘上的刻度来识别微动块4所移动的距离。测力机构9与双头螺柱固定在一起，其作用，主要是当该机构(螺距差微动机构)用于精密测量时，用来控制测量力的大小的，为公知技术。其工作原理同图1。当该图示结构用于微调刀具时，可将测力机构9去掉，在该位置加上内六方或外六方以使双头螺柱可以转动。然后将刀片固定在微动块4上，即可实现刀具微调。
权利要求1.一种螺距差微动机构，其特征在于由固定块、与微动部件连接的微动块和双头螺柱组成，双头螺柱两端的螺纹螺距不同，固定块和微动块内设置螺纹，分别与双头螺柱的两端螺纹配合。
专利摘要螺距差微动机构，其特征在于由固定块、与微动部件连接的微动块和双头螺柱组成，双头螺柱两端的螺纹螺距不同，固定块和微动块内设置螺纹，分别与双头螺柱的两端螺纹配合。双头螺柱转动，因其两端的螺距不相同，所以在固定块和微动块内旋进和旋出的长度是不相同的，当双头螺柱每转过一个螺距时，其螺距差由微动块的微动量来补偿，即微动块移动，从而带动微动部件移动。本实用新型实现了更加精确的微动效果；简化了微动机构的结构；易于加工实现；便于操作及所测数据的识别；提高了承受外力的能力并延长使用寿命。
文档编号F16H25/20GK2839739SQ20052012539
公开日2006年11月22日 申请日期2005年12月1日 优先权日2005年12月1日
发明者范崇华 申请人:范崇华