Как создаются шарики для подшипников?

Кто не играл в детстве шариками от подшипников? – Приятно было держать в руках идеально ровные мини-сферы, гладкие и издающие при движении металлические звуки. Каждый в детстве восхищался ими и даже регулярно задумывался, а как шарики для подшипников создаются, и достигаются специалистами такие идеальные параметры изделия. Взрослея, многие интерес сохраняют, смотрят видео, как шарики для подшипников изготавливаются, какие для этого используются материалы. И оказывается, секрет прост, просто его надо разгадать и понять особенности всех промышленных этапов производства. И в этой статье попробуем детально рассмотреть путь преобразования обычной металлической проволоки в идеально отточенные шарики для подшипников.

Основные технические характеристики шариков для подшипников

1. Прочность. Ответ на вопрос, как делают шарики для подшипников, первоначально связан с выбором материала, чтобы обеспечить должную прочность изделию.
2. Гладкость. Выполняется тщательное оттачивание и шлифование детали, прорабатывается на финальных этапах поверхность шариков, когда не допускаются сколы, деформации, микротрещины.
3. Сферичность. Практически идеальная форма свойственна шарикам для подшипника, все точки периферии равнозначно удалены от центра.
4. Точность. Шарики для подшипника должны быть одного размера, поэтому погрешности не допускаются. Все изделия выполняются с точностью до десятых долей микрона. И не стоит считать шарики одной из второстепенных составляющих подшипника, наоборот, шарик прост по своим внешним параметрам, но при этом считается ключевой и самой сложной в техническом смысле деталью. От правильного расположения шариков, их функционирования зависит изностойкость подшипника, правильная работа агрегата или любого транспортного средства.

Основные этапы в изготовлении шариков для подшипников

ЭТАП ПЕРВЫЙ. Подготовка заготовок для шариков. В промышленный цех доставляют нужное количество стальной проволоки, которая имеет одинаковый или немного больший диаметр с будущим шариком для подшипников. Обычно стальные проволоки сформированы в бухтах, поэтому первоначально рабочие цеха раскручивают расходные материал, подготавливают его для подвода к стационарному станку и укладки его на поверхность для обработки и штамповки образцов. В специализированных цехах установлены холодно-высадочные автоматы, а также поперчено-винтовые прокатки, на которых и формируются первичные стальные заготовки для мини-сфер. И если посмотреть видео как делают шарики для подшипников в промышленных масштабах, то можно удивиться скорости штамповочного конвейера. Только представьте, что заготовки формируются со скоростью одна тысяча стальных единиц за одну минуту. И первоначально стальные штампованные элементы не имеют ничего общего с шариками, скорее всего они напоминают «кольца Сатурна», то есть немного вытянутые, продолговатые, овальные. Имеется термин на производстве для обозначения заготовки – «кольцевой наплыв с центровыми выступами».

ВТОРОЙ ЭТАП. Корректировка формы изделия. Мастера продолжают работы с немного приплюснутыми и бороздчатыми образцами. Задача специалистов – придать сферическую форму созданному образцу. Для этого стальные заготовки фиксируются вручную между двумя дисковыми матрицами, а когда изделие установлено, то начинается его обкатка до тех пор, пока образец не приобретет шарообразную форму.

Интересно знать! Когда стальная заготовка зажата в гнезде обкатного станка, то на нее осуществляется максимальное давление в двести тонн.

В завершении второго этапа мастера получают на руки шарики, которые отличаются от заготовочного диаметра проволоки в среднем на 100 микрон, то есть фиксируется незначительное и незаметное глазу отклонение от заданных производителем параметров.

ТРЕТИЙ ЭТАП. Обработка шариков. Штампованные и обкатанные шарики подшипниковые в дальнейшем подлежат обработке. Они подвергаются грубой абразивной обработке. Для этого заготовки помещаются в специальные емкости барабанного типа, наполненные мелкими частницами, благодаря которым и стачиваются «кольца Сатурна», лишние выступы.

Интересно знать! Если рассматривать подробно процедуру обработки шариков для подшипников, то можно обратить внимание на основной прием формирования колец у образца. Как это происходит? Во-первых, отбирается нужного диаметра стальная проволока и пропускается материал через высадочный станок, внутри которого имеются специальные желоба в виде полусфер сверху и снизу. И когда стальные диски станка смыкаются, то вокруг основной проволоки появляются ободки. Во-вторых, полученную заготовку подвергают нагреву и закалке, чтобы изделию обеспечить прочность и износоустойчивость.

ЧЕТВЕРТЫЙ ЭТАП. Придание стальным заготовкам шарообразной формы. Все подготовленные стальные заготовки в дальнейшей обработке помещают в шарообрабатывающие станки, которые работают по принципу стремительного вращения планшайбы, чугунных дисков специального сечения, и надежной фиксации нижней платформы. Изделия там проходят специальную обработку, находятся под давлением в двадцать тонн. В процессе сферические изделия многократно прокатываются, оттачиваются. В итоге стальная заготовка имеет резервный внешний слой, который чуть позже будет подвергнут обработке в процессе шлифования и доводки до нужного размера.

ПЯТЫЙ ЭТАП. Термическая обработка изделия. Созданные шарики подвергаются специальной термической обработке, то есть первоначально на них воздействуют высокие температуры, потом выполняется промышленное закаливание металла, процесс отжига в специальных печах. Термическая поэтапная обработка необходима изделию, чтобы сделать его твердым и износостойким в период эксплуатации.

Теперь уже можно представить, как изготавливают шарики для подшипников, как поэтапно тщательно и продуманно выполняется обработка металла. После первых пяти этапов изделие приобретает сферичность, твердость, а последующем появится нужная размерность и гладкость поверхности.

ШЕСТОЙ ЭТАП. Шлифовка. К шестому этапу шарики стальные для подшипников уже подготовлены – имеют нужную форму, внешний слой для проведения шлифовальных работ, необходимую твердость поверхностей. В производственном цеху обычно имеются в наличии и шарошлифовальные станки, в которых выполняется подводка заготовки к точным параметрам. Внутри агрегатов имеются сверхточные канавки, шлифовальные диски, к которым стальная заготовка многократно касается и приобретает нужные формы. Иногда специалистами используется доводка, если поступил заказ на сверхточные изделия.

Интересно знать! Шлифовка выполняется круговыми движениями до тех пор, пока от шариков не отделятся верхние ободки, оставшиеся после высадочного станка. В процессе шлифовки выполняется постепенная проработка образца, его прохождение через контрольные отверстия, соответствующие контрольным параметрам изделия. В итоге выполняется точная сортировка образцов.

СЕДЬМОЙ ЭТАП. Промывка шариков для подшипников. Когда уже определено, какого диаметра шарики в подшипниках должны быть на выходе с конвейера, выполняется финальная промывка полученного образца.

ВОСЬМОЙ ЭТАП. Контроль и проверка полученного образца. Оценивание качества и приобретенных параметров, соотнесение требований к шарикам подшипника.

ДЕВЯТЫЙ ЭТАП. Сортировка и систематизация полученных образцов.

ДЕСЯТЫЙ ЭТАП. Упаковка и доставка заказа.

Требования к полученным образцам шариков для подшипников

1. Шарики должны иметь гладкую и блестящую поверхность.
2. Поверхность образца должна обладать идеальным скольжением.
3. Гладкое и прочное внешнее покрытие.

Таким образом, очень важно понимать, как делаются шарики для подшипников, ведь эти не всегда заметные детали несут на себе ответственность за работу подшипника, за длительный срок эксплуатации. А это значит, что важно контролировать размеры шариков, их типичность, гладкость и целостность поверхности, от названных технических характеристик зависит работоспособность механизмов, транспортных средств. И думаем, что многим было интересно пронаблюдать путь формирования шариков для подшипника от стальной проволоки до упаковочной тары, к которой уже готовый образец попадает заказчику.

Делитесь своими впечатлениями и жизненным опытом в комментариях после статьи, оставляйте отзывы о шариковых подшипниках.