Значительные резервы повышения эффективности и снижения трудоемкости лезвийной обработки могут быть использованы при практической реализации в производство высокоскоростной обработки. К высокоскоростной обработке относятся изменения в конструкции металлорежущих станков, способных работать на скоростях вращения и линейных перемещений, во много раз превышающих режимы при простой обработке [1–6].

Высокоскоростная лезвийная обработка является одним из приоритетных направлений развития современной технологии производства. Ее внедрение в промышленность позволяет повысить производительность труда при одновременном повышении точности обработки и качества изготовления деталей. Важным фактором успешной реализации высокоскоростной обработки является тип опор, применяемых в шпиндельных узлах (ШУ) металлорежущих станков. В основном шпиндели устанавливают на опоры качения, что приводит к нестабильной траектории движения шпинделя, тепловым смещениям подшипниковых узлов, ограниченному ресурсу ШУ и т.д. Перечисленных недостатков лишены ШУ с подшипниками на газовой смазке. Газовые подшипники способны надежно работать при высокой и низкой температуре и влажности, их применение исключает загрязнение окружающей среды, уменьшает уровень шума и вибрации. Такие подшипники практически лишены износа, поэтому высокие показатели точности вращения шпинделя сохраняются практически весь срок эксплуатации станков. Различные вопросы разработки и исследований высокоскоростных шпинделей с подшипниками на газовой смазке рассмотрены в целом ряде работ [7–18]. При этом во всех представленных конструкциях ШУ использовались газовые опоры с дроссельными ограничителями расхода. Вместе с тем анализ подшипников с внешним наддувом газа показывает, что лучшие эксплуатационные характеристики имеют частично пористые газостатические опоры. С целью определения одной из главных выходных характеристик ШУ – точности вращения вала, в ФГБОУ ВПО «КнАГТУ» проведен комплекс экспериментов по исследованию динамического положения шпинделей, работающих на газовых опорах с пористыми вставками и дросселями. Эксперименты выполнены с использованием автоматизированной системы исследований, построенной на базе персонального компьютера. Качественный анализ траекторий движения шпинделя показал стабильное положение в подшипниках. Количественная оценка результатов наблюдений показала на заметное снижение погрешности вращения вала, работающего на опорах с пористыми вставками. Экспериментально установлено, что при высокоскоростной обработке, снижение радиального биения шпинделя металлорежущего станка составляет 16…22 %. Таким образом, анализ экспериментальных исследований показал, что использования такого типа газовых опор в высокоскоростных ШУ металлорежущих станков не вызывает сомнений, особенно при внедрении технологий высокоскоростной лезвийной обработки [19–23].