多線鋸振動輔助裝置開發(fā)及實驗研究.pdf

1、隨著大規(guī)模集成電路和太陽能電池產(chǎn)業(yè)的高速發(fā)展，硅片需求趨于大直徑化，對表面質(zhì)量的要求也越來越高，其加工難度也隨之提升，硅片切割是決定硅片生產(chǎn)質(zhì)量的關鍵環(huán)節(jié)。多線鋸是目前硅片切割的主流設備，但由于加工工藝的復雜性，加工的硅片容易出現(xiàn)翹曲、崩邊等現(xiàn)象，切割質(zhì)量及切割效率也有待進一步提升。因此，需要尋求新型振動輔助技術應用于多線鋸切割，進一步提高切割效率，改善表面質(zhì)量。
　　振動作用應用于游離磨料多線切割，可以改變磨料的運動軌跡，優(yōu)化切

2、削路徑，并且使磨料產(chǎn)生集聚效應，單位時間內(nèi)參與有效切割的磨料數(shù)增多，能有效提升多線鋸切割效率和切片表面質(zhì)量。高頻振動應用于多線鋸加工，已經(jīng)有一定的研究成果，中低頻振動的應用尚在探索中，本課題在此背景下，開發(fā)出應用于中、低頻振動實驗的液壓振動臺及偏心振動臺，并將其運用到切割實驗中。
　　本文的主要工作和成果如下:
　　(1)探究了游離磨料線鋸材料移除理論，在已有研究基礎上，采用滾動-壓痕加工模型，對單顆磨粒進行受力分析，建立振

3、動作用下，單顆磨粒體去除工件體積的數(shù)學模型。通過MATLAB仿真分析，得到0～80000Hz頻率范圍對應的加工效率增長率圖像。
　　(2)根據(jù)多線鋸振動輔助的實驗要求，開發(fā)了液壓振動臺和偏心振動臺。利用ANSYS軟件分別對液壓振動缸及偏心振動臺，進行模態(tài)和諧響應分析，初步驗證了振動臺設計的合理性。
　　(3)通過激光位移傳感器實驗，得到液壓振動臺及偏心振動臺的位移波形圖，檢驗振動臺的性能。運用高速攝像機拍攝切割過程的帶漿寬度