Вопрос «как делают шарики для подшипников» обусловлен высокой степенью идентичности используемых в обойме подшипника тел качения. Также имеет значение и крайне малый разброс по геометрическим размерам и качеству поверхности.
Почему важны точность изготовления и качество поверхности
Шарикоподшипники могут эксплуатироваться на очень высоких скоростях — и любые отклонения формы и микронеровности поверхностей во время работы ведут как к ускоренному износу дорожки качения, так и к постоянной вибрации, что для узла в целом неприемлемо.
Как читается маркировка подшипников NSK читайте в нашем обзоре
Поэтому любые поверхностные неоднородности и суммарные отклонения от идеальной сферической формы у качественных шариков типично не должны превышать 0.1 микрона (напомним, что микрон или микрометр — это одна миллионная часть метра или одна тысячная доля от миллиметра).
Как изготавливают шарики для подшипников
Некрупные и наиболее ходовые (не более десятка-другого миллиметров в диаметре) шарики типично изготавливают «холодным» способом из стальной проволоки/прутка подходящего диаметра и состава:
- из бухты смазанная проволока поступает в рубочно-прессовальную машину;
- по мере поступления проволока разрубается на примерно одинаковые по длине цилиндры;
- цилиндры обжимаются давлением в несколько десятков тонн между полусферическими выемками пуансона и матрицы.
Получающиеся заготовки имеют лишь грубое приближение к сфере по форме и больше напоминают планету Сатурн: на «полюсах» видны следы от рубки проволоки, на «экваторе» же наблюдается отчётливый «поясок» от сдавливания в прессе.
«Мини-сатурны» поступают в обдирочную машину для грубой шлифовки, где прокатываются по профилированной канавке между двумя твёрдыми шероховатыми плитами, одна из которых вращается — за счёт чего происходит грубая обточка неровностей, а форма заготовок приближается к сферической. После промывки эти шарики поступают на термообработку:
- их разогревают до ~800°C;
- быстро закаляют в масле;
- отпускают при ~170°C.
За счёт этого они приобретают повышенную твёрдость и прочность, которых не было у проволоки. Потом они поступают в машину прецизионной шлифовки, концептуально похожую на машину грубой шлифовки, но имеющую кратно меньшие неровности рабочих поверхностей.
После нескольких стадий тонкой полировки шарики с уже «зеркальной» по качеству поверхностью промываются, сушатся и далее отбраковываются по качеству и фактическому отклонению формы от сферической. Готовые шарики фасуются либо сразу поступают на сборку подшипников крупных производителей, которые затем распространяют их по миру через сеть дилеров — к которым, например, принадлежит и компания УкрЗахидПостач, которая поставляет подшипники любых размеров и производителей.
