Разработкой Активных Магнитных Подшипников (АМП) занимаются во всех промышленно развитых странах мира. Несколько фирм работают на коммерческой основе. Раз в 2 года проводятся международные конференции и выставки поочередно в США, Швейцарии и Японии. Одним из множества практических приложений АМП являются высокоскоростные металлообрабатывающие шпиндели. Наличие системы управления позволяет получать очень высокие значения статической жесткости (не менее 100 Н/мкм). Французская фирма S2M предлагает к продаже электрошпиндели по цене от $50000 до $100 000.

Наш опыт и возможности в области АМП

Исследованиями и разработкой машин с АМП мы начали заниматься в Псковском политехническом институте с 1980 года. Была создана хоздоговорная лаборатория с числом штатных сотрудников до 20 человек. Усилиями лаборатории было создано большое число опытных образцов машин с АМП: шлифовальные и фрезерные электро- и пневмошпиндели, инерционные накопители энергии, турбодетандеры для сжижения газов, турбокомпрессоры, электроверетено, вибровозбудители и др. Подшипники изготавливались на производственной базе псковских заводов, блоки управления - в лаборатории. Опубликовано более 100 работ, защищены 1 докторская и 4 кандидатские диссертации. Участвовали с докладами и экспонатами на трех последних международных конференциях в Швейцарии и США.

Наш опыт в области шпинделй с АМП

Нами разработаны, изготовлены и испытаны:

1. Высокоскоростной шлифовальный электрошпиндель с АМП ЭШМ-120/0,4

Частота вращения вала	90-120 тыс. об/мин
Мощность на валу	0,4 кВт
Точность положения оси вращения	0,5 мкм
Жесткость подшипников	100 Н/мкм

Данный шпиндель выполнен на базе штатного электрошпинделя ЭШ 120/0,4 с шарикоподшипниками, выпускаемого МЗСПЭ. Он испытывался в производственных условиях на опытном заводе Загорского филиала ВНИИПП. Шпиндель использовался на операции шлифования желоба подшипниковых колец. Полученные при испытаниях показатели качества шлифования по меньшей мере не ниже соответствующих показателей, получаемых на штатном шпинделе (шероховатость, волнистость, некруглость). А такие показатели, как стабильность диаметра и конусность обрабатываемого отверстия, испытуемый шпиндель обеспечил несколько выше, чем штатный шпиндель. По результатам испытаний было принято решение об изготовлении опытной партии таких шпинделей, которое, в силу известных обстоятельств, так и не было претворено в жизнь.

2. Шлифовальный пневмошпиндель с АМП:

Частота вращения вала	105 000 об/мин
Мощность на валу	0,5 кВт
Точность положения оси вращения	0,1 мкм
Жесткость на инструменте	48 Н/мкм
Давление воздуха	5 атм

Шпиндель предназначен для шлифования глубоких отверстий в форсунках дизельных двигателей. Достоинством данной конструкции является использование пневмотурбины вместо электродвигателя (отпадает необходимость в дорогостоящем частотном преобразователе; отсутствуют возмущения на подвес со стороны привода и, как следствие, повышается точность положения оси вращения; снижаются продольные габариты шпинделя). Шпиндель прошел стендовые испытания в 1990г.

3. Фрезерный электрошпиндель ЭШМ 30/30:

Частота вращения вала	30 000 об/мин
Мощность на валу	30 кВт
Статическая нагрузка на фрезу	2 000 Н
Масса шпинделя	175 кг

Шпиндель предназначен для скоростного фрезерования, испытан в лабораторных условиях в 1991г.

Во всех перечисленных выше изделиях использовались аналоговые регуляторы АМП.

Экономические аспекты.

Непосредственно шпиндель с АМП (механическая часть или головка) по цене дешевле, чем аналогичный шпиндель с шарикоподшипниками, т.к. не содержит прецизионных механических узлов. Основную стоимость имеет электронный блок управления АМП, который дороже штатного шпинделя в 5-6 раз. Поэтому, если говорить только о шпинделе, то проигрыш в цене очевиден. Однако, если рассматривать шпиндель вместе со станком, на котором он будет работать, то будет заметное удешевление из-за ненужности многих устройств: системы подготовки масла и масляного тумана, системы релейной автоматики станка, системы гидропривода бабки шпинделя и др. Эти устройства либо не нужны для шпинделя с АМП, либо могут быть более "грубыми", не прецизионными, поскольку качество обеспечивает сам шпиндель. Снижаются также эксплуатационные расходы.