1 引言（yán）

     在機械製造領域，切（qiē）削加工（gōng）中使（shǐ）用的磨削對提高加工質量（liàng）和加工效率具有重要（yào）的意義，MQL 技術的使用既提高了（le）工效又（yòu）降低了汙染。在MQL 平麵（miàn）磨削（xuē）中為（wéi）了設計和提高加工質量，采用（yòng）正交設計法、信噪比方法和方差分析法（fǎ）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（cān）數（shù）的最優組合，使實驗次數大幅（fú）減少；二（èr）階段是利用信噪比對加工質量和加工效率的平均值和（hé）偏（piān）差進行綜合衡量；三是（shì）方差分（fèn）析法（fǎ）對加工質量各參數的方（fāng）差進（jìn）行分析從而得到（dào）最優的加工方案。

      2 MQL 平麵（miàn）磨（mó）削區流（liú）場動壓力（lì）

      最（zuì）小量潤滑技術又稱準幹式切（qiē）削，它（tā）是將壓縮氣體與極微量的潤滑液混合氣化後，噴射到加工區，對刀（dāo）具和工（gōng）件之間的加工部位進行（háng）有效的（de）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（jiǎn）小了對（duì）環境的汙染[1]，磨削區流場示意圖，如圖（tú）1 所（suǒ）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（dòng）壓力和有（yǒu）效流量的實驗值與理論（lùn）計（jì）算值需要（yào）測量的數據如下（xià）：

      砂輪（lún）轉速vs噴（pēn）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（xiào）流（liú）量增大，接觸區壓力增（zēng）大。噴射速度和（hé）噴射流量增大，有效流量和接（jiē）觸壓力增大（dà）。砂輪轉速增大，流場（chǎng）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（de）力使砂輪主軸變形，而且還會影響（xiǎng）工件的加工表麵質量，所以對液體（tǐ）傳輸情況、砂輪轉速、進給量和切削深度等（děng）進行優化，可以（yǐ）降低（dī）動壓力，產生較大的有效流（liú）量，降（jiàng）低砂輪磨損，提高加工質量[2]。

      3 對平麵磨削參數的設計與優化

      磨削參數的設計和優化，是通過調（diào）整設計變量及控製容差使影響加工質量的因素與設計（jì）值發生差變時仍能保證加工質量的過程（chéng）。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係，充分顯示出各種因素的變差對加（jiā）工質量的影響；二是獲取影響加（jiā）工質量的可靠信息，尋（xún）找對各種因素幹擾不靈（líng）敏的加工（gōng）方案。為了提高磨削生產率和磨削質量下（xià）麵對（duì）工件材料切除量Q和表麵（miàn）加（jiā）工粗糙度進行設計與優化。

      3.1 磨（mó）削參數的分析及相關的信噪比（bǐ）計算

      信噪比（bǐ）（signal-to-noise， S/N）作為通信係統的質量指標，已（yǐ）有近百年的曆史，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（zài）磨（mó）削實驗中用（yòng）S/N 來反（fǎn）映（yìng）磨削生產率和表麵（miàn）粗糙（cāo）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（guān）於工件材料切除量Q 的信（xìn）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（chéng）（7）、（8）可知，信噪比越（yuè）大，切除量的（de）方差值越小（xiǎo），說明實（shí）際的加工切除量（liàng）越接近目（mù）標值（zhí），因此，較大的信噪比是所期望的。

      3.1.2 關於加工表麵粗糙度信噪比的計算

      表麵粗糙度的均方差（chà）公式：

      由方程（8）、（9）可知，信（xìn）噪比越大，表麵粗糙度的方差值越小。

      3.2 磨削參（cān）數的方差分析及相關計算

      為了獲（huò）取影響加工質量的重（chóng）要（yào）參數下麵用方差分析（xī）法，方差分（fèn）析法的基本原理是（shì）：

      （1）將數（shù）據總的偏差（chà）平方和按照產生的（de）原因分解成（chéng）由因素（sù）的（de）水（shuǐ）平不同引起的偏差平（píng）方和以及由試（shì）驗（yàn）誤（wù）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（shuǐ）平（píng）引起的偏差平（píng）方和（hé））+（實驗誤差平方和）

      （2）上式右邊兩個平方和的（de）相（xiàng）對大小可以說（shuō）明因素的不同水平是（shì）否使得各平均值產生顯著性差（chà）異，為此進行適（shì）當的統計假設檢驗[6]。

      4 結語

      從表7 分析（xī）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（xuē）深度對切除量產生的影響較小；從（cóng）表（biǎo）8分析可（kě）知，砂輪速度（dù）、進給量和切削（xuē）深度對（duì）加工表麵粗糙度的影響都較小（xiǎo）。