1. 研究目的与意义
在经济日益快速发展的今天，随着半导体、集成电路和光伏行业的发展，晶体硅、蓝宝石、石英等硬脆晶体材料的应用日益广泛，对其切割加工技术提出了更高的要求。贵重材料晶体硅、蓝宝石等要求锯缝损耗小,尤其对于蓝宝石,作为发光二极管最为理想的衬底材料其强度高、硬度大这给切割技术带来了难题。而金刚石线切割可以解决这些难题，金刚石线切割因其切割效率、材料损耗、环境保护、产品质量、运营成本等方面的优势，已在蓝宝石开方和切片，方硅芯切割等领域基本替代传统切割技术；在硅开方和截断市场已发展成为主流工艺；在单晶硅切片等市场正在快速替代传统切割技术；在多晶硅切片领域当前已有一定技术突破，随着技术进步，预计未来几年渗透率会逐步提高。可以看出金刚石线切割在半导体、硅片切割行业替代传统切割线是未来的趋势。
2. 研究内容与预期目标
用于加工各种金属非金属复合材料、玻璃、岩石材料、宝石、单晶硅、碳化硅、多晶硅、耐火砖、陶瓷、环氧板、铁氧体等，特别适用于切割高价值易破碎裂的各种脆性不同硬度晶体的一种非导电硬脆材料金刚石线切割装置，该金刚石线切割装置用来切割厚度1-20mm厚的非导电硬脆材料，其主要结构包括二维运动平台、绕线旋转机构、储丝筒、超声振动部件等。超声振动部件设置于金刚石砂线的一侧，用于驱动金刚石砂线进行超声振动，储丝筒和绕线旋转机构用于缠绕金刚石砂线并驱动金刚石砂线往复运动，工件设置在小型二维运动平台上，通过二维运动平台的运动，还可以实现工件的二维移动，并通过工件的二维移动和金刚石砂线的配合，实现工件进行设定曲线的切割。该装置具有切割效率高、材料损耗少、环境污染较小、产品质量提升、运营成本下降等特点。
3. 研究方法与步骤
本课题拟采用先进行模拟分析后进行实验的方法进行研究，主要采用有限元分析如见ANSYS以及三维建模软件PTC Creo作为辅助软件，研究步骤如下：
1、设计非导电硬脆材料金刚石线切割装置结构设计的各个组成部分，包括二维运动平台、绕线旋转机构、储丝筒、超声振动部件等结构设计。
2、模拟非导电硬脆材料金刚石线切割装置在特定工作环境下的工作状态以及能量分布情况。
4. 参考文献
[1] 孙恒, 陈作模, 机械原理(第7版), 2006, (05)
[2] 濮良贵, 机械设计(第九版), 2013,(05)
[3] 成大先,机械设计手册(第5版), 2014,(05)
5. 工作计划
1．2022-1-7～2022-2-27 查阅资料，了解非导电硬脆材料金刚石线切割装置国内外研究现状和发展前景，了解金刚石线切割的加工原理和相关装置。翻译外文资料和撰写开题报告；
2．2022-2-28～2022-3-6 查阅相关资料，确定非导电硬脆材料金刚石线切割装置的总体结构设计；3．2022-3-7～2022-3-13 非导电硬脆材料金刚石线切割装置的设计，确定毕业设计说明书框架结构。 4．2022-3-14～2022-4-6 起草非导电硬脆材料金刚石线切割装置图纸并进行修改和完善，6日提交毕业设计图纸第一稿，会历经多次与指导老师讨论和修改。5．2022-4-7～2022-4-30 起草非导电硬脆材料金刚石线切割装置的毕业设计说明书并进行修改和完善，30日提交毕业设计说明书第一稿，会历经多次与指导老师讨论和修改。6．2022-5-1～2022-5-17 完成毕业设计说明书和毕业设计图纸终稿7．2022-5-18～2022-5-20 不断改进和完善后20日提交毕业设计说明书和毕业设计图纸终稿。8．2022-5-20～2022-6-10 整理完善所有毕业设计文档资料，上交全部资料的打印稿和刻制光盘的电子稿并准备毕业设计答辩准备，六月10日参加毕业设计答辩。以上是毕业论文开题报告，课题毕业论文、任务书、外文翻译、程序设计、图纸设计等资料可联系客服协助查找。
