超聲波振動輔助多線鋸加工設備開發(fā)及實驗研究.pdf

1、目前單、多晶硅等光電子材料已大量采用多線鋸進行切片加工，但由于設備以及加工工藝復雜性，加工的晶片容易產(chǎn)生翹曲、崩邊，鋼絲也容易斷線等現(xiàn)象，急需開發(fā)一種新型的加工工藝來解決傳統(tǒng)多線切割機的加工問題，因此，研究振動輔助多線切割的加工工藝與設備具有重要意義。
　　振動輔助多線切割是通過振動的作用改善切割時磨粒的運動狀態(tài)及切削性能，能很好的解決普通多線切割的排屑、散熱、斷線等問題，使其加工得到的切片表面質(zhì)量更高，損傷層的厚度大大降低，為實

2、現(xiàn)更高精度的多線鋸加工提供了1條新的方法。本課題通過多線切割的原理開發(fā)了一種新型多線切割加工設備，該設備搭載了超聲波振動輔助裝置，可很好的完成振動輔助多線切割任務，并對K9光學玻璃進行切割實驗，實驗結(jié)果驗證了振動輔助多線鋸的加工效果。
　　本文的主要工作和成果如下：
　　1、介紹了課題的研究背景和意義、多線切割機的工作原理和其走線原理圖、游離磨料線切割和固著磨料線切割的加工機理、國內(nèi)外多線鋸加工設備的研究現(xiàn)狀、超聲波振動輔助

3、多線鋸切割的理論基礎(chǔ)。
　　2、根據(jù)實驗要求的多線切割機設計指標和設計要求，設計出了具有超聲波振動輔助系統(tǒng)的ZGD100A多線切割機，該部分包括多線切割機的結(jié)構(gòu)總體設計方案和多線切割機控制系統(tǒng)總體設計方案，重點對加工系統(tǒng)、導輪系統(tǒng)、排線系統(tǒng)、進給系統(tǒng)、供漿系統(tǒng)、收放線系統(tǒng)、線張力控制裝置、箱體的結(jié)構(gòu)進行了具體的分析設計，通過SolidWorks軟件建立了各個系統(tǒng)的三維模型圖，完成了整機的虛擬裝配，并且對主要的零部件進行了詳細的強度

4、校核。
　　3、根據(jù)ZGD100A多線切割機的控制總體設計方案，完成了控制系統(tǒng)各功能模塊的設計和選型，對各功能模塊的作用和參數(shù)進行了說明。并對多線切割機的多電機速度同步控制和張力控制兩個關(guān)鍵技術(shù)的程序設計進行了介紹說明。
　　4、根據(jù)超聲波振動系統(tǒng)的總體設計方案，完成了超聲波電源選型、超聲波換能器和超聲波變幅桿的材料選擇和結(jié)構(gòu)設計，并根據(jù)密封和裝配規(guī)則，完成了超聲波振動臺的虛擬裝配，對超聲波振動臺的制造有非常重要的指導意義。