Hvordan får de kuglerne i kuglelejer så perfekt rundt om en

Hvis du nogensinde har rullet et par af de små metalkugler, der findes i et kugleleje i din hånd, du har bemærket, hvor perfekt runde og utroligt glatte de føles. Du har måske spekuleret på, hvordan noget kunne gøres så perfekt. Det er faktisk en ret pæn proces, der starter med en metaltråd og ender med en perfekt skinnende kugle.

Det første trin i processen er en kold eller varm formning. En metaltråd med en diameter på cirka den færdige kugle føres gennem en hovedmaskine. Denne maskine har et metalhulrum i form af en halvkugle på hver side. Det smækker lukket på ledningen og tvinger metalstykket i form af en kugle. Processen efterlader en metalring (kaldet flash) omkring bolden, så kuglerne, der kommer ud af denne maskine, ligner planeten Saturn.

Derefter går kuglerne ind i en maskine, der fjerner blitzen. Denne maskine ruller bolden mellem to meget tunge hærdet stålplader kaldet rill plader .

Den ene plade er stationær, og den anden roterer. Pladerne har riller bearbejdet i dem, der leder kuglerne rundt i en cirkulær bane. Du kan se, at en af ​​pladerne har en sektion skåret ud af den; det er her, kuglerne kommer ind og ud af rillerne. Når maskinen kører, rillerne er fuldstændig fyldt med kugler. Når en bold er rejst gennem en rille, den falder ned i den åbne sektion i pladen og tumler rundt et lille stykke tid, før den går ind i en anden rille. Ved at sikre, at kuglerne bevæger sig gennem mange forskellige riller, alle kuglerne kommer ud af maskinen i samme størrelse, selvom der er forskelle mellem rillerne.

Når bolden bevæger sig gennem rillen, det snurrer og tumler, de ru kanter bliver brudt af, og bolden bliver klemt i en sfærisk form, lidt som at rulle en dejkugle mellem dine hænder. Denne klemning af kuglerne komprimerer metallet, giver kuglerne en meget hård overflade. Fordi kuglerne er af metal, denne operation genererer meget varme, så der hældes vand over kuglerne og tallerknerne for at afkøle dem.

Variablerne i denne proces er trykket, der presser pladerne sammen, hastigheden tallerkenerne drejer og den varighed, kuglerne er tilbage i maskinen. Korrekt indstilling af disse variabler vil konsekvent producere bolde i den korrekte størrelse.

Efter denne operation kan kuglerne varmebehandles. Dette hærder kuglerne, men det ændrer også deres størrelse. Størrelsen på lejekugler skal være perfekt, nogle gange inden for milliontedele af en tomme, så der er brug for et par operationer efter varmebehandling.

Kuglerne gennemgår derefter en formaling. Den samme slags maskine bruges, men denne gang indeholder kølevæsken et slibemiddel. Boldene bevæger sig gennem rillerne igen og bliver formalet og komprimeret til deres endelige dimensioner.

Til sidst gennemgår kuglerne en lapning. Igen, den samme slags maskine bruges, men denne gang er pladerne lavet af et blødere metal, og maskinen bruger meget mindre tryk til at presse pladerne sammen. Også, maskinen bruger en polermasse frem for et slibemiddel. Denne proces giver kuglerne deres perfekte glatte skinnende overflade, uden at fjerne mere materiale.

Det sidste trin i processen er inspektion. Boldene måles med meget nøjagtigt maskineri for at afgøre, om de opfylder de krævede tolerancer. For eksempel, Anti-Friction Bearing Manufacturers Association ( AFBMA ) har et sæt kvaliteter til lejekugler. En klasse tre bold skal være sfærisk indeni 3 milliontedele en tomme og diameteren skal være nøjagtig indeni 30 milliontedele af en tomme. Dette betyder, at for en klasse tre kvart tommer bold, Diameteren skal være mellem 0,24997 og 0,25003 tommer, og den mindste diameter målt på kuglen skal være inden for 3 milliontedele af den største diameter.

Fabrikanter bruger en meget lignende proces til at fremstille metalpiller til luftpistoler, plastkugler til lejer og endda plastikbolde, der bruges i roll-on deodorant.

Her er nogle interessante links:

• Sådan fungerer lejer
• Noonan Machine - Producent af kuglemaskiner
• Torrington lejer