1 引言
在機械制造領域，切削加工中使用的磨削對提高加工質量和加工效率具有重要的意義，MQL 技術的使用既提高了工效又降低了污染。在MQL 平面磨削中為了設計和提高加工質量，采用正交設計法、信噪比方法和方差分析法分三個階段對影響加工質量的參數進行了分析與優化，一階段是用正交設計法確定各參數的最優組合，使實驗次數大幅減少；二階段是利用信噪比對加工質量和加工效率的平均值和偏差進行綜合衡量；三是方差分析法對加工質量各參數的方差進行分析從而得到最優的加工方案。
2 MQL 平面磨削區流場動壓力
最小量潤滑技術又稱準干式切削，它是將壓縮氣體與極微量的潤滑液混合氣化后，噴射到加工區，對刀具和工件之間的加工部位進行有效的潤滑。最小量潤滑技術所使用的潤滑液用量非常少，一般為（0.3~0.5）ml/min，大大減小了對環境的污染[1]，磨削區流場示意圖，如圖1 所示。
2.1 流體動壓力和有效流量的計算
2.2 定性分析流場動壓力和有效流量
為了比較磨削區的流場動壓力和有效流量的實驗值與理論計算值需要測量的數據如下：
砂輪轉速vs噴嘴的噴射速度vj通過磨削區的有效流量qu磨削區的流場動壓力pmax2.3 通過定性分析得到結論磨削區有效流量增大，接觸區壓力增大。噴射速度和噴射流量增大，有效流量和接觸壓力增大。砂輪轉速增大，流場動壓力增大。
一般情況下，不期望有較大的接觸區壓力，因為較大的接觸區壓力不僅會給砂輪額外的力使砂輪主軸變形，而且還會影響工件的加工表面質量，所以對液體傳輸情況、砂輪轉速、進給量和切削深度等進行優化，可以降低動壓力，產生較大的有效流量，降低砂輪磨損，提高加工質量[2]。
3 對平面磨削參數的設計與優化
磨削參數的設計和優化，是通過調整設計變量及控制容差使影響加工質量的因素與設計值發生差變時仍能保證加工質量的過程。磨削參數的設計與優化一般需完成兩步工作，一是建立可行的加工參數體系，充分顯示出各種因素的變差對加工質量的影響；二是獲取影響加工質量的可靠信息，尋找對各種因素干擾不靈敏的加工方案。為了提高磨削生產率和磨削質量下面對工件材料切除量Q和表面加工粗糙度進行設計與優化。
3.1 磨削參數的分析及相關的信噪比計算
信噪比（signal-to-noise， S/N）作為通信系統的質量指標，已有近百年的歷史，日本學者田口玄一博士把S/N 引入到實驗設計技術中，用作反映產品質量穩健性的重要指標。因此，在磨削實驗中用S/N 來反映磨削生產率和表面粗糙度的穩健性[3]。
最小量潤滑方式下磨削實驗中的參數，如表1 所示。
3.1.1 關于工件材料切除量Q 的信噪比計算
材料切除量Q 的均方差公式：
總的切除量平均信噪比為：εQ =38.28由方程（7）、（8）可知，信噪比越大，切除量的方差值越小，說明實際的加工切除量越接近目標值，因此，較大的信噪比是所期望的。
3.1.2 關于加工表面粗糙度信噪比的計算
表面粗糙度的均方差公式：
由方程（8）、（9）可知，信噪比越大，表面粗糙度的方差值越小。
3.2 磨削參數的方差分析及相關計算
為了獲取影響加工質量的重要參數下面用方差分析法，方差分析法的基本原理是：
（1）將數據總的偏差平方和按照產生的原因分解成由因素的水平不同引起的偏差平方和以及由試驗誤差引起的偏差平方和兩部分之和：
（總的偏差平方和）=（由因素水平引起的偏差平方和）+（實驗誤差平方和）
（2）上式右邊兩個平方和的相對大小可以說明因素的不同水平是否使得各平均值產生顯著性差異，為此進行適當的統計假設檢驗[6]。
4 結語
從表7 分析可知，進給量是影響切除量的唯一的重要參數，表1 中的切削速度和切削深度對切除量產生的影響較小；從表8分析可知，砂輪速度、進給量和切削深度對加工表面粗糙度的影響都較小。
根據上述信噪比和方差分析表格可知，對切除量和表面粗糙度來說，最優的加工參數為水平1 的切削速度、水平1 的進給量和水平3 的切削深度，即最優的加工方案為A1B1C3。
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