随着半导体工业的飞速发展，单晶硅、超硬材料碳化硅晶体等在此领域得到广泛应用。且为了降低单元制造成本，要求芯片的直径不断增大。切片是芯片制造的一道重要工序，为解决大直径晶体及超硬材料，如碳化硅晶体等的切片问题，本文提出了环形电镀金刚石线锯切片这一新的加工技术。该技术具有切缝窄、锯切效率高、切片质量好、对环境污染小、能加工大直径工件和超硬材料等优点。通过对这一加工技术进行深入系统的试验研究和理论分析，揭示了加工工艺参数与加工质量、材料去除率间的关系，提出获得高加工质量的措施，为材料的精密、高效切片提供科学依据和技术支撑。 设计制造了环形电镀金刚石线锯加工机床。该机床直接用电主轴驱动主动轮带动锯丝运动，由变频调速器控制锯丝的速度。工作台安装在高精度直线导轨上，由砝码重力牵引工作台实现恒压力进给。整个机床结构简单，速度控制方便，工作可靠。 通过环形电镀金刚石线锯加工单晶硅和超硬材料LT55陶瓷的试验，研究了锯丝速度、恒进给压力、材料性质对材料去除率、锯切力、加工表面粗糙度、加工表面损伤层及锯丝磨损的影晌。为了提高材料去除率和加工质量，用正交试验法对加工工艺参数进行了优化。 根据锯丝的振动和锯丝的强度分析，确定了本试验的加工工艺参数的最佳范围。建立环形电镀金刚石线锯加工的振动方程，把锯切力作为随机力，深入研究了在锯切力作用下锯丝的随机振动，得出张紧力、锯丝速度与锯丝振动的关系。考虑锯丝的强度，为保证锯丝不被拉断，得出锯丝最大可承受的张紧力及恒进给压力。分析表明，在一定张紧力下，当锯丝速度小于一定数值时，速度增加对锯丝振动影响不大，所以环形电镀金刚石线锯锯丝的高速运转不会增加锯丝的振动；在锯丝速度一定时，张紧力增大，振动减小，但当张紧力增大到一定数值时，再增加张紧力，振动几乎没有变化，因此，只要在锯丝的强度范围内适当增加锯丝张紧力，即可减小振动；对于本文所用锯丝，其张紧力最大为40N，恒进给压力必须小于9.04N，对应的锯丝最高速度可达30m/s。但由于受机床精度的限制，本研究的锯丝速度最高为16m/s。 建立了环形电镀金刚石线锯加工单颗磨粒的最大切削厚度模型，根据模型和试验，对单晶硅和LT55陶瓷线锯加工的材料去除机理进行了深入研究。在本文的试验条件下，单晶硅和LT55陶瓷均为脆性去除。 建立了锯丝横截面上不同位置磨粒受力与总锯切力的关系，以此为基础，根据测量的单晶硅线锯加工时的锯切力，推出单颗磨粒的受力，把各个磨粒的受力