Электрошпиндели на воздушных опорах

Электрошпиндели на гидростатических опорах обеспечивают более высокую точность вращения. По сравнению с опорами качения и аэростатическими опорами у них в 2 раза больше коэффициент демпфирования и в 3 раза лучше параметр волнистости обработанной детали, сравнительно выше жесткость (например, электрошпиндель модели ЭШГ 30/35 имеет радиальную жесткость 140 Н/мкм и осевую жесткость 160 Н/мкм).

К недостаткам электрошпинделей на гидростатических опорах следует отнести необходимость циркуляционной смазки, значительное тепловыделение и потери мощности при вращении шпинделя на холостом ходу, а также низкую ремонтопригодность.

Электрошпиндели на ЭМО (см. рис. 2.10) имеют меньшую энергоемкость при более высокой точности обработки и лучшем качестве обработанной поверхности. Кроме того, через систему управления ЭМО можно производить балансировку шлифовального круга в процессе работы, что позволяет улучшить качество обработанной поверхности. Удельная несущая способность электрошпинделей на магнитных опорах составляет около 20 Н/см2. Высокая стоимость таких электрошпинделей ограничивает их применение.

Для электрошпинделей на опорах всех типов характерно повышенное тепловыделение в электрической части и опорах, что требует охлаждения. Компоновкой электрошпинделя, организацией охлаждения статора, ротора и опор достигается осесимметричное температурное поле. Тепловой режим шпинделя должен обеспечивать его температурную стабилизацию за период, не превышающий время прогрева станка (в течение 30 мин). Среди различных систем охлаждения (с подачей воды из заводской водопроводной сети, от системы СОЖ и замкнутой системы с охлаждением от бака) наиболее эффективна замкнутая система, так как она позволяет автоматизировать процесс температурной стабилизации, что особенно важно для ШУ прецизионных станков.