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軸承中的滾珠是如何生產(chǎn)出來的

作者: 發(fā)布時間:2016-06-28 瀏覽次數(shù):1974
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如果你曾經(jīng)在手里滾動過滾珠軸承里的一些小金屬球,你就會注意到它們非常的圓,并且摸上去極其光滑。你也許會奇怪,如何可以將一個東西做得如此***。實際上,這些金屬球是經(jīng)一個非常精細的流程加工而成的。這***程使一根金屬線變成了一粒***閃亮的小球。本期我們就來聊一聊滾珠制造的哪些事兒。



視頻:滾珠制造全過程




滾珠制造流程

***步:冷成型或熱成型加工

將一條直徑和***終金屬球的直徑差不多的金屬線放入封頭機里。這臺機器有一個金屬腔,腔的每一端都是一個半球形。它會用力閉合切取金屬線,從而將閉合在金屬腔中的這段金屬壓成球形。




這一過程在球的表面上留下了一圈金屬環(huán)(稱為鑄模溢出物)。因此,從這臺機器制造出來的小球看上去有點類似于土星。




第二步:去除鑄模溢出物

接下來要將滾珠放入另一臺機器以去除鑄模溢出物。這臺機器讓滾珠在兩塊厚重堅硬的鋼板之間滾動,這兩塊鋼板稱為溝紋板。




一塊溝紋板靜止,另一塊溝紋板旋轉(zhuǎn)。這兩塊板上都加工有凹槽,可引導滾珠沿著環(huán)形的路徑滾動。你可以看到其中一塊板的某一部分被切斷了,這就是滾珠進槽和出槽的口。當機器在運行時,槽內(nèi)布滿了滾珠。當一粒滾珠從一條凹槽滾出來后,會落入板的開口處,滾珠在這里翻滾片刻,然后進入另一條凹槽。確保每一粒滾珠從許多不同的槽通過,這樣即使槽的尺寸有所不同,出來的滾珠的大小都是一樣的。




滾珠從槽內(nèi)通過時會不停地旋轉(zhuǎn)翻滾,于是毛邊被磨掉,滾珠也被擠壓成一個球形。這有點像用手揉面團。擠壓滾珠的過程壓縮了金屬,從而使?jié)L珠的表面非常堅硬。滾珠是金屬,在這一操作過程中會產(chǎn)生許多熱量,此必須給球和板澆水來冷卻它們。


這一過程中的變量包括:將兩塊板擠壓在一起的壓力,板的旋轉(zhuǎn)速度和球停留在機器內(nèi)的時間。通過合理設置這些變量,便能制造出正確尺寸的滾珠。



圖:鑄模溢出物去除前后對比


第三步:對滾珠進行熱處理

滾珠進行熱加工處理會提高小球的硬度和強度。首先,將滾珠加熱到810℃左右,為避免在淬火時候出現(xiàn)裂紋,一般將滾珠置于油中冷卻到60℃;然后再將滾珠加熱到170℃左右(低溫回火),目的是保持淬火工件高的硬度和耐磨性,降低淬火殘留應力和脆性,同時整個熱處理過程后,也能得到均勻的內(nèi)部組織。





第四步:精細打磨

接下來,滾珠將進入打磨工序。使用的仍然是同類型的機器,只是這次在冷卻液中添加了一種研磨劑。滾珠再次從凹槽內(nèi)通過后,表面被打磨光滑了,大小也被壓縮成***終的尺寸。



圖:精細打磨前后對比


第五步:對滾珠進行拋光處理

這一次,仍然使用的是同類型機器,只是這一次用的板是由比較軟的金屬制成的,并且機器擠壓兩塊板的壓力也小了很多。另外,機器里使用的是拋光劑而不是研磨劑。這一工序在不去除任何材料的情況下,使?jié)L珠的表面變得非常的光滑閃亮。




第六步:檢查

工人用非常精密的工具對滾珠進行測量,以確定它是否滿足規(guī)定工差。例如,抗磨軸承廠商協(xié)會(AFBMA)就設定了一系列針對軸承滾珠的等級標準。一粒等級為3的滾珠的圓度偏差不能超過0.008微米,直徑偏差不能超過0.0008微米。這意味著,一粒直徑約為0.6厘米的三級滾珠的直徑范圍必須在0.63492厘米和0.63508厘米之間。同時,測量出的滾珠的***小直徑和***大直徑之間的差別不能超過0.008微米。




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