轴承中的滚珠是如何生产的?

球制造过程

步骤1:冷成型或热成型。

将直径与最终金属球相近的金属丝放入封头机中。这台机器有一个金属腔,腔的两端各是一个半球。它会强行封闭被切断的金属丝,从而将封闭在金属腔内的那块金属压成一个球体。

这个过程在球的表面留下一圈金属环(称为模具溢出)。所以这台机器做出来的球看起来有点像土星。

第二步:去除锻模溢流。

接下来,将球放入另一台机器中,清除锻模中的溢出物。这种机器使球在两块厚而硬的钢板之间滚动,这两块钢板称为槽板。

一个瓦楞纸板是静止的,另一个是旋转的。两块板上加工有凹槽,以引导滚珠沿环形路径滚动。你可以看到其中一块板的某一部分被切掉了,这是球进出凹槽的入口。机器运转时,凹槽里装满了球。当一个球滚出一个凹槽时,它会落入盘子的开口处,在那里滚动一会儿,然后进入另一个凹槽。确保每个球穿过许多不同的凹槽,这样即使凹槽大小不同,出来的球大小也是一样的。

当球经过凹槽时,会不停地旋转滚动,于是毛刺被磨掉,球被挤压成一个球。有点像用手揉面。挤压球的过程压缩了金属,从而使球的表面非常坚硬。球是金属的,在这个操作过程中会产生大量的热量,所以需要给球和板子浇水降温。

这个过程中的变量包括:将两个板挤压在一起的压力、板的旋转速度和球在机器中停留的时间。通过合理设置这些变量,可以制造出大小合适的球。

第三步:热处理球。

球的热处理会提高球的硬度和强度。首先,将球加热到大约810℃。为了避免淬火时产生裂纹,通常将球放在油中冷却至60℃。然后将球体加热至170℃左右(低温回火),以保持淬火工件的高硬度和耐磨性,降低淬火残余应力和脆性,同时在整个热处理过程后获得均匀的内部组织。

第四步:细磨。

接下来,球将进入研磨过程。仍然使用相同类型的机器,但是这次在冷却液中加入了研磨剂。小球再次通过凹槽后,表面被打磨光滑,尺寸被压缩到最终尺寸。

第五步:擦亮球。

这次还是用同类型的机器,只是这次用的板材是软金属,机器挤压两块板材的压力小很多。此外,机器使用抛光剂代替磨料。这一过程使球的表面非常光滑和有光泽,而没有去除任何材料。

第六步:检查

用非常精确的工具测量球,以确定它是否符合规定的公差。例如,AFBMA制定了一系列轴承球的分级标准。3级球的圆度偏差和直径偏差不应分别超过0.008微米和0.0008微米。这意味着一个直径0.6厘米左右的三级球的直径必须在0.63492厘米到0.63508厘米之间。同时,被测球体的最小直径与最大直径之差不应超过0.008微米。