针对半导体材料高效高精度切割加工需求,在分析内圆切割法与多线研磨切割法存在的问题的基础上,打破进给机构按照数控程序编制路径单向进给的传统,提出全新的往复渐进自适应进给运动方式,解决半导体材料因电学性质特殊在电火花线切割过程中进给速度难以控制的问题。从进给驱动系统设计、复杂轨迹生成、进给参数自适应调节与多线切割解耦控制四个方面深入研究,构建往复渐进自适应进给控制的理论与技术体系。提出基于运动感知调节往复运动幅度与频率以及基于蚀除速度多输入预测模型与人工神经网络滚动优化调节进给速度的自适应控制方法。在此基础上,研究通过视觉图像分析、电热力多场耦合建模以及走丝与进给协调控制等途径实现电火花多线切割系统的往复渐进式自适应进给控制。研究成果可为成功研制具有自主知识产权的低成本、高效率、高适应性、高材料利用率的半导体材料电火花多线切割机提供样机与关键技术支撑,提升我国电火花加工与半导体制造的技术水平。
英文主题词semiconductor material;reciprocating progressive motion;fuzzy adaptive control;multi-wire-cut electrical discharge machining;reverse interpolation