多线切割是目前Z非常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。传统的高质量精密切割设备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。传统的精密切割设备厂家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。

首先，切割液（peg）的粘度由于在高质量精密切割设备整个切割过程中， 碳化硅微粉是悬浮在切割液上而通过钢线进行切割的，所以切割液主要起悬浮和冷却的作用。切割液的粘度是碳化硅微粉悬浮的重要保证。只有符合机器要求的切割标准的粘度， 才能在切割的过程中保证碳化硅微粉的均匀悬浮分布以及砂浆稳定地通过砂浆管道随钢线进入切割区。由于带着砂浆的钢线在切割硅料的过程中，会因为摩擦发生高温，所以切割液的粘度又对冷却起着重要作用。如果粘度不达标，就会导致液的流动性差， 不能将温度降下来而造成灼伤片或者出现断线， 因此切割液的粘度又确保了整个长沙精密切割设备运转过程的温度控制。

长沙高质量精密切割设备经过多年的发展已经成熟，但任何事物都不会一劳永逸，今后的发展方向应该是大型、快速、高精度、高效益。(1)、大型是指体积适度加大，质量适度加大、以便一次加工更多材料，增加质量以提高机器稳定度，使晶片加工过程稳定性更好。(2)、切割线行走速度的提高，有利于加快切割速度提高工作效率、带入砂浆速度的加快可以使砂浆配比改变，使其流动性、渗透性、研磨性更好，从而减少碳化硅、碳化硼、金刚石粉的消耗量，降低生产成本，同时砂浆稀释流动加快使冷却效果更好，使砂浆对热交换器的依赖程度减低。(3)、高质量精密切割设备精度提高使切割线无效磨擦减少，切割线径减小会使加工材料损耗减少，切割晶片的弯曲度、翘曲度、平行度、总厚度公差变好，加工晶片表面损伤层浅,粗糙度小，出片率高。

长沙高质量精密切割设备以其效率高、工艺好、成本低的优点将成为半导体材料切割行业的主导设备。但是,多线切割机在加工过程中各电机之间协调同步的复杂性对控制系统提出了很高的要求。现今国内市场的多线切割机还主要依靠进口,国产的多线切割机的控制技术还不完善,因此在高速下对多线切割机的控制系统进行研究时很有意义的。 本文分析了多线切割机的工作原理、组成结构以及工作过程,提出了对机床控制系统的要求。建立了控制系统的运动学和动力学的基础模型,并根据伺服电机的结构原理建立了伺服电机的理论模型。在此基础上,分析现有的速度同步控制方案的问题,设计了一种PID速度同步跟随控制方案,通过对控制系统的仿真,得到了很好的控制效果。 针对多线切割机切割线张力波动过大的问题,不仅在现有设备的基础上改进了速度换向方式和张力张紧方式,而且设计了一套张力反馈控制方案,大大降低了切割线上的张力波动。Z后对多线切割机的控制系统进行了各种扰动分析并进行了样机调试。结果证明控制系统运行良好,显著提高了精密切割设备厂家的工作转速和系统稳定性。