随着太阳能电池和大规模集成电路的迅速发展,尤其是集成电路的制作过程中大直径和超大直径的单晶硅片的广泛应用,传统的硅片加工方法由于加工效率低、表面完整性差、加工半径小以及成本高等缺点已经不能满足如今的需求。长春高质量精密切割设备以其加工效率高、切片薄、加工直径大等优点很快脱颖而出,成为了硅片切割市场的主流。由于我国该技术发展滞后,多线切割机床大多依赖于进口,不适应该产业的发展。对于多线切割机床的研制以及该技术的研究,虽然还处于起步阶段,但已经受到广泛重视。下面对基于大尺寸硅片的多线切割原理,分析多线切割技术的材料去除机理;对高质量精密切割设备的整体刚度进行研究;对游离磨料线锯加工切片的表面粗糙度进行建模和预测,并分析同一切片表面粗糙度的不均匀性。在游离磨料多线切割过程中,研磨液由有机溶液基底和磨粒配比而成,是工件材料去除的直接原因。

蓝宝石等超硬脆材料专用高质量精密切割设备是半导体照明产业中衬底材料切片的专用设备。LED衬底材料切片质量的好坏将直接影响LED后续的加工步骤。传统的多线切割机切割对象是莫氏硬度5左右（金刚石的莫氏硬度为10）的水晶和硅片等材料，LED衬底材料主要采用蓝宝石和碳化硅此两种材料的莫氏硬度都在9以上，传统多线切割机切割效率低，甚至切不动，必须使用专用摇摆多线切割机。目前，欧美日本企业掌握LED上游产业的核心zhuanli技术，我国LED 产业发展多集中在产业链技术水平不高的末端，蓝宝石等超硬脆材料专用精密切割设备供应商技术被日本和瑞士企业所垄断，成为我国LED产业发展的瓶颈。因此研制具有自主知识产权的蓝宝石等超硬脆材料专用摇摆多线切割机，是打破国外垄断，降低成本，促进国内LED产业发展具有重要意义。

由于高质量精密切割设备有其特殊的工作方式以及加工效率高的优点，而被机床企业在近年来竞相研发。多线切割机床在众多的领域都有着广泛的应用，但是由于现在的切割机床运用价格昂贵的伺服电机进行控制，对于中小型企业来说代价非常大，不能广泛的被应用，难以满足社会的需要。本课题在充分了解现有多线切割设备的前提下。对于在切割过程中的加工精度不太高的材料，并且需提高加工效率、环境污染小等要求，提出了采用金刚石线锯、全液压控制技术设计多线切割机床，采用全液压技术代替已有的伺服电机，降低了长春精密切割设备的价格，希望能够在切割领域被广泛使用。

集成电路、光伏和半导体照明产业是我国战略性产业之一。长春高质量精密切割设备是太阳能光伏发电、大规模集成电路等电子产业中基片加工的创新性核心工艺和主流技术,可以大幅度提高出片率、切片质量和生产效率。多线切割机控制系统复杂,控制精度要求非常高。目前国内多线切割机产品大部分依赖从国外进口,高质量精密切割设备的核心控制技术已成为制约国内多线切割机市场发展的技术瓶颈。多电机速度同步系统和张力系统是控制系统研究的重点和难点。本文针对多电机速度同步控制和张力控制等关键技术进行了理论分析与实际开发,对国内多线切割机控制系统的设计、开发和调试提供了一些理论依据,具有一定的理论意义和实际应用价值。本课题以实验室原有多线切割机样机为研究对象,设计了一套高精度、高速度的控制系统。