轴承中的滚珠是如何生产出来的

时间：2016-07-26

如果你曾经在手里滚动过滚珠轴承里的一些小金属球，你就会注意到它们非常的圆，并且摸上去较其光滑。你也许会奇怪，如何可以将一个东西做得如此**。实际上，这些金属球是经一个非常精细的流程加工而成的。这*程使一根金属线变成了一粒**闪亮的小球。本期我们就来聊一聊滚珠制造的哪些事儿。


视频：滚珠制造全过程



滚珠制造流程
第一步：冷成型或热成型加工
将一条直径和较终金属球的直径差不多的金属线放入封头机里。这台机器有一个金属腔，腔的每一端都是一个半球形。它会用力闭合切取金属线，从而将闭合在金属腔中的这段金属压成球形。



这一过程在球的表面上留下了一圈金属环（称为铸模溢出物）。因此，从这台机器制造出来的小球看上去有点类似于土星。


第二步：去除铸模溢出物
接下来要将滚珠放入另一台机器以去除铸模溢出物。这台机器让滚珠在两块厚重坚硬的钢板之间滚动，这两块钢板称为沟纹板。



一块沟纹板静止，另一块沟纹板旋转。这两块板上都加工有凹槽，可引导滚珠沿着环形的路径滚动。你可以看到其中一块板的某一部分被切断了，这就是滚珠进槽和出槽的口。当机器在运行时，槽内布满了滚珠。当一粒滚珠从一条凹槽滚出来后，会落入板的开口处，滚珠在这里翻滚片刻，然后进入另一条凹槽。确保每一粒滚珠从许多不同的槽通过，这样即使槽的尺寸有所不同，出来的滚珠的大小都是一样的。



滚珠从槽内通过时会不停地旋转翻滚，于是毛边被磨掉，滚珠也被挤压成一个球形。这有点像用手揉面团。挤压滚珠的过程压缩了金属，从而使滚珠的表面非常坚硬。滚珠是金属，在这一操作过程中会产生许多热量，因此必须给球和板浇水来冷却它们。

这一过程中的变量包括：将两块板挤压在一起的压力，板的旋转速度和球停留在机器内的时间。通过合理设置这些变量，便能制造出正确尺寸的滚珠。


图：铸模溢出物去除前后对比
第三步：对滚珠进行热处理
滚珠进行热加工处理会提高小球的硬度和强度。首先，将滚珠加热到810℃左右，为避免在淬火时候出现裂纹，一般将滚珠置于油中冷却到60℃；然后再将滚珠加热到170℃左右（低温回火），目的是保持淬火工件高的硬度和耐磨性，降低淬火残留应力和脆性，同时整个热处理过程后，也能得到均匀的内部组织。



第四步：精细打磨
接下来，滚珠将进入打磨工序。使用的仍然是同类型的机器，只是这次在冷却液中添加了一种研磨剂。滚珠再次从凹槽内通过后，表面被打磨光滑了，大小也被压缩成较终的尺寸。


图:精细打磨前后对比
第五步：对滚珠进行抛光处理
这一次，仍然使用的是同类型机器，只是这一次用的板是由比较软的金属制成的，并且机器挤压两块板的压力也小了很多。另外，机器里使用的是抛光剂而不是研磨剂。这一工序在不去除任何材料的情况下，使滚珠的表面变得非常的光滑闪亮。


第六步：检查
工人用非常精密的工具对滚珠进行测量，以确定它是否满足规定工差。例如，抗磨轴承厂商协会（AFBMA）就设定了一系列针对轴承滚珠的等级标准。一粒等级为3的滚珠的圆度偏差不能**过0.008微米，直径偏差不能**过0.0008微米。这意味着，一粒直径约为0.6厘米的三级滚珠的直径范围必须在0.63492厘米和0.63508厘米之间。同时，测量出的滚珠的较小直径和较大直径之间的差别不能**过0.008微米。

词条
词条说明
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