多线切割是目前先进的切片加工技术,其核心技术长期被瑞士,日本等国垄断。传统的沈阳专业高速多线切割机一般采用砂浆切割工艺进行加工,但这种方法生产效率不高、能耗大,同时由于砂浆粘度高导致切屑分离困难,从而造成对环境的污染。为避免这些缺点,近年来出现了另外一种切割工艺----金刚线多线切割工艺。多轴同步控制是多线切割机设备需要攻克的关键问题。传统的多线切割机控制系统一般通过模拟量或者脉冲的方式控制,这种方式接线复杂,灵活性差,容易受到电磁干扰。而基于现场总线的伺服系统能很好地提高设备的灵活性、快速性和精确性。EtherCAT是目前国际上领先的工业实时以太网技术,本文在研究EtherCAT技术的基础上,设计了基于EtherCAT的金刚线多线切割机控制系统,主要开展了以下研究工作:针对本课题研究的专业高速多线切割机,设计了基于EtherCAT的硬件系统方案,并对其硬件进行了配置。

目前，专业高速多线切割机已经广泛应用于光学玻璃、石英晶体、半导体材料、特种陶瓷、蓝宝石、稀有金属及合金等硬脆及贵重材料的加工，与传统的内、外圆切片机相比，因其具有材料投入少、表面损伤小、运行成本低、加工效率高等优点。在近两三年，也逐步在磁性材料加工行业推行，如用于切割钕铁硼磁材。在对磁材进行切割的过程中，需要在工作台上放置缓冲物料板，以免损坏工作台，目前的多线切割设备主要是采用胶水将缓冲物料板粘接在工作台上或粘接在工作台上的基板上，这样比较麻烦，而且每次粘接的位置可能出现误差，影响磁材的切割。因此，亟需设计一种新型的高速多线切割机供应商。

国内较早从事太阳能专业高速多线切割机开发的厂家要数上海日进了。上海日进引入日本技能，早在2006年就推出了首台多线切割样机，样机相似NTC MWM442D。样机在日进内部切割实验结果杰出，切除的硅片质量完全合格。但是在客户实际试用的时候，还是遇到了许多的问题，比方成品率低、断线率高、设备的控制精度比国外进口设备要差。国内陆陆续续推出多线切割样机的厂家并不多。从样机来看，技能原理和设计首要都是学习了日本 NTC MWM442D机型的许多理念，样机根本都归于小型机。北京京联发测验开发相似HCT B5机型的样机，但是在市场上没有看到试用的设备。国内目前开发出的沈阳高速多线切割机样机基础都面临着相似的问题，成品率低、断线率高、控制精度差等。加上硅料价格高昂，客户测验新机器的本钱十分高，每次的损失可能动则几万元到几十万元，这也限制了设备制作企业很难获得更多的生产性实验数据来改进设备。

蓝宝石等超硬脆材料专用专业高速多线切割机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上游产业的核心专利技术，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高速多线切割机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。

专业高速多线切割机的布局结构，包括机架、放线电机、放线支承座、放线往复直线运动机构、放线排线绕钢丝线导轮、放线轮、收线排线绕钢丝线导轮、放线绕钢丝线校准导轮、钢丝线、放线张力绕钢丝线导轮、放线绕钢丝线导轮、工作台进给电机、丝母、滚珠丝杆、平衡气缸、工作台滑动座、自动夹紧机构、被切割工件、收线绕钢丝线导轮、可调地脚、切割槽轮、收线张力绕钢丝线导轮、收线绕钢丝线校准导轮、切割槽轮电机、收线排线电机、切削液及冷却控制循环装置、收线轮、电气控制柜、收线往复直线运动机构、收线支承座、收线电机和放线排线电机。实用新型沈阳高速多线切割机在降低可能存在的导轮带来的故障隐患的同时，极大限度减少易耗品导轮数量，降低制造成本。