超声波振动辅助多线锯加工设备开发及实验研究

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1、全日制专业学位硕士学位论文论文题目：超声波振动辅助多线锯加工设备开发及实验研究作者姓名朱广指导教师李伟教授学科专业机械工程所在学院机械工程学院提交日期2015年10月浙江工业大学硕士学位论文超声波振动辅助多线锯加工设备开发及实验研究作者姓名：朱广指导教师：李伟教授浙江工业大学机械工程学院2015年10月DissertationSubmittedtoZhejiangUniversityofTechnologyfortheDegreeofMasterDEVELOPMENTANDEXPERIMENTALSTUDYONULTRASONICVIBRATIONASSISTE

2、DMULTI-WIRESAWCandidate:ZhuGuangAdvisor:ProfessorLiWeiCollegeofMechanicalEngineeringZhejiangUniversityofTechnologyOct.2015浙江工化大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所提交的学位论文是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的研巧成果。除文中己经加Ｗ标注引用的内容外，本论文不包含其他个人或集体已经发表或撰写过的研巧成果，也不含为获得浙江工业火学或其它教育机构的学位证书而使用过的材料。对本文的研究作出重要贡献的个人和集体，

3、均己在文中明确方式标明。本人承担本声明的法律责任。作者签名：日期算心！Ｖ车［巧学位论文版权使用授枚靖本学位论文作者第全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向围家有关部ｎ或机构送交论文的复印件和电子版，化许论文被费阅和借阅。本人授权浙江工业火学可将本学化论文的全部或部分内容编入有关数据库、迸行检索，可采用影印缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。本学位论文属于＾１．保密□，在＾解密后适用本授权书。２．不保密吐／＂小（请在Ｗ上相应方框内打）心：ｐ長年１苗日作者签名日其爪１月导师签名日期：以＾

4、年月日ＩＶ１浙江工业大学硕士学位论文超声波振动辅助多线锯加工设备开发及实验研究摘要目前单、多晶硅等光电子材料已大量采用多线锯进行切片加工，但由于设备以及加工工艺复杂性，加工的晶片容易产生翘曲、崩边，钢丝也容易断线等现象，急需开发一种新型的加工工艺来解决传统多线切割机的加工问题，因此，研究振动辅助多线切割的加工工艺与设备具有重要意义。振动辅助多线切割是通过振动的作用改善切割时磨粒的运动状态及切削性能，能很好的解决普通多线切割的排屑、散热、断线等问题，使其加工得到的切片表面质量更高，损伤层的厚度大大降低，为实现更高精度的多线锯加工提供了1条新的方法。本课题通过多

5、线切割的原理开发了一种新型多线切割加工设备，该设备搭载了超声波振动辅助装置，可很好的完成振动辅助多线切割任务，并对K9光学玻璃进行切割实验，实验结果验证了振动辅助多线锯的加工效果。本文的主要工作和成果如下：1、介绍了课题的研究背景和意义、多线切割机的工作原理和其走线原理图、游离磨料线切割和固着磨料线切割的加工机理、国内外多线锯加工设备的研究现状、超声波振动辅助多线锯切割的理论基础。2、根据实验要求的多线切割机设计指标和设计要求，设计出了具有超声波振动辅助系统的ZGD100A多线切割机，该部分包括多线切割机的结构总体设计方案和多线切割机控制系统总体设计方案，重点对

6、加工系统、导轮系统、排线系统、进给系统、供浆系统、收放线系统、线张力控制装置、箱体的结构进行了具体的分析设计，通过SolidWorks软件建立了各个系统的三维模型图，完成了整机的虚拟装配，并且对主要的零部件进行了详细的强度校核。3、根据ZGD100A多线切割机的控制总体设计方案，完成了控制系统各功能模块的设计和选型，对各功能模块的作用和参数进行了说明。并对多线切割机的多电机速度同步控制和张力控制两个关键技术的程序设计进行了介绍说明。I摘要4、根据超声波振动系统的总体设计方案，完成了超声波电源选型、超声波换能器和超声波变幅杆的材料选择和结构设计，并根据密封和装配规

7、则，完成了超声波振动台的虚拟装配，对超声波振动台的制造有非常重要的指导意义。5、通过实验验证了超声波振动辅助多线切割加工设备的合理性，得出了在相同的加工条件下，超声波振动辅助锯切加工优于普通锯切加工，且表面质量有明显的提升。关键词：多线切割机，超声波振动，切片质量，计算机建模与分析II浙江工业大学硕士学位论文DEVELOPMENTANDEXPERIMENTALSTUDYONULTRASONICVIBRATIONASSISTEDMULTI-WIRESAWABSTRACTThesingleandpolycrystallinesiliconetc.optoelectr

8、onicwafermat