[01342148]高精度高速低耗切割关键技术及高档数控多线切割机床

（1）任务来源：项目来源于国家科技部科技创新基金项目【02C26114300404】，湖南宇晶机器实业有限公司将其作为2003～2008年企业重点研发项目并与湖南大学合作共同研发。 （2）应用领域：半导体加工、数控机床技术原理：多线切割是一种通过金属丝的高速往复运动把磨料带入加工区域进行研磨，将半导体材料一次同时切割成数百片薄片的新型加工方法。多线切割已逐渐取代了传统的内圆切割，成为半导体切割加工的主要方式。数控多线切割机床的研制是一个多学科交叉的研究领域，它主要以含有快速电机运动的执行机构为基础，结合控制理论与技术、数字信号处理技术、计算机技术、传感器技术、机械技术、总线技术、网络技术等进行全新的控制系统设计，以达到运动控制所要求的高速度、高精度、低损耗。数控多线切割机床运行过程中，放线电机、收线电机的线速度要跟踪主电机的线速度，排线电机的线速度要跟踪收线电机角速度，而在走线运行过程中，机械参数如半径、转动惯量都会变化，所以这是一个非线性时变系统的控制问题，该项目攻克了切割线的张力控制，收、放线电机的速度无轴传动跟踪控制，排线电机的非线性速度控制，主轴的温度和润滑控制等技术难题；依托项目关键技术成功研制出一款高档机型-XQ300A高精度数控多线切割机床。光伏发电以及信息产业特别是微电子产业的迅猛发展，对半导体加工设备的需求量日益扩大，近年来半导体加工设备一直处于供不应求的状态，2006年度国内多线切割机床市场规模近40亿美元。湖南宇晶机器实业有限公司在率先打破国外的技术垄断后，其多线切割机床的销售额以每年近50%的速度增长。按现有的市场规模作保守估计，该成果投入应用后每年的直接经济效益6000万元以上，若考虑打入国际市场及成本降低的因素，每年直接经济效益将在1亿元以上。该成果具有自主知识产权，解决了半导体加工设备及高端数控机床国产化的难题，填补了国内空白，由于技术性能指标达到国际先进水平，价格比国外同类产品低，具有广阔的国内市场前景并具有良好的国际市场潜力。