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滾珠軸承的球製造過程如何？

A 球軸承 軸承由一排或多排滾珠組成，這些滾珠透過保持架固定在稱為滾道的內圈和外圈之間，此外還有一些其他功能，包括保護潤滑劑的密封件和固定軸承的螺絲。

大多數軸承和軸承部件都是由鋼鐵製成，最常用的是 SAE 52100 軸承鋼，這是一種由 1% 碳和 1.5% 鉻合金製成的鉻鋼，這種材料在超過 120°C 的溫度下都很穩定。一般軸承保持架是由聚醯胺塑膠製成，這種材料的生產成本較低，但不適合在惡劣環境下使用，尤其是高溫應用。

內、外滾道的製造過程非常類似，使用自動化機器將鋼管切割成滾道的基本形狀，並留下少量的額外材料以解決加熱過程中的翹曲問題，外圈則印上軸承編號和製造商資訊。

然後在熱處理爐中將滾道環加熱硬化至約華氏 1,550 度 (攝氏 840 度)，時間從 20 分鐘到數小時不等，視零件大小而定，然後在油中冷卻，並在第二個爐中以約華氏 300 度 (攝氏 148 度) 進行回火，此製程可使滾道既堅硬又耐用。

滾道的每個部分都必須經過研磨，以確保軸承的寬度、半徑、座落位置和幾何形狀正確無誤，對於某些軸承（如角接觸軸承），在製程後期還需要進行額外的研磨，以確保圈的尺寸準確。

軸承球的生產過程非常精密。一個完美圓滑的軸承球可使軸承內的摩擦減至最低。軸承球一開始是一條含有形成成品球所需材料的線材或棒材，然後經過一個稱為 「冷镦 」的過程，在此過程中，線材的兩端相互碰撞形成一個球。在此過程中，線材的兩端相互碰撞以形成滾珠。

然後，將球重複送入兩個鑄鐵圓盤之間的溝槽中，其中一個圓盤旋轉，而另一個圓盤保持靜止。粗糙的溝槽有效地撕去齒邊，使球變得相當圓潤，但在接下來的研磨過程中會稍微過大，然後球會經過類似滾道的熱處理程序，以提高耐用性，最後再研磨到適當的尺寸和圓度。

最後，鋼球會被移到研磨機中，研磨機會使用軟鑄鐵製成的圓盤對鋼球進行拋光，這與翻滾製程類似，但壓力較小，並使用拋光膏使鋼球表面完全光滑，無需再去除材料，鋼球會在研磨機中放置 8-10 小時，以製造出完全光滑的鋼球。

保持架是軸承的一部分，可以由多種不同的材料製成，對於鋼保持架或金屬保持架，保持架是由薄的金屬片沖壓而成，並放置在一個類似模具的結構中，將保持架彎曲成適當的形狀，然後將保持架移除並準備組裝；對於塑膠保持架，則採用稱為「射出成型」的製程，將熔融金屬壓入保持架中，以形成光滑的表面，而無需進一步移除材料。對於塑膠飼養箱，則採用一種稱為「射出成型」的製程，將熔融塑膠注入模具，然後硬化成型。

經過如上所述的製程後，所有的軸承零件都已完成，之後就可以組裝軸承了。首先，將內滾道放置在外滾道內，然後將滾珠插入並均勻地排列在滾道之間，最後，安裝保持架以固定滾珠，塑料保持架很容易卡入到位，而鋼制保持架通常需要鉚接在一起，最後，軸承會塗上防銹劑或針對特定應用的其他特殊表面處理，並進行包裝裝運。

滾珠軸承的生產成本低廉，幾個世紀以來一直受到青睞，但滾珠軸承也有更有效率的結構，例如利用磁鐵或壓縮空氣防止兩個物體完全接觸的磁浮軸承，由於結構之間沒有直接接觸，因此摩擦力為零，可以承受超高轉速，即使以光速旋轉也是可能的，但這些軸承的生產和運轉成本過高，因此大多未被採用。

滾珠也有非常科幻的製造過程，例如「太空球」的製造，在太空梭的軸承球製造中，融化的鋼鐵在零重力下自由飄浮，形成完整完美的球體，然而這種製造方法也比研磨成型來得昂貴。