碳化硅、单晶硅、蓝宝石以及光学玻璃等硬脆材料具有高硬度、高耐磨以及良好的化学稳定性和电学特性,广泛应用于现代装备和电子领域。由于材料自身的高硬度和高脆性,给加工造成了很大困难,使切割分离成为一道难加工工序。往复式固结金刚石磨粒线锯切割方法,由于具有切口窄、材料去除率高等优点被经常采用。在线锯切割过程中,工件进给速度和线锯速度的不断变化,会直接影响加工效率和切片表面质量。本文围绕进给速度和线锯速度,开展硬脆材料往复式金刚石线锯恒力切割控制方法研究,通过不同的控制方法来减少切割过程中切割力的波动,进而提高单晶硅切片表面质量以及提升加工效率,具有重要的理论意义和工程应用价值。论文在分析金刚石线锯切割过程原理的基础上,建立了切割力分析模型,通过试验确定了单晶硅切割时的切割力模型系数,为切割系统控制提供了参考依据。设计了以线锯速度、进给速度以及速比为控制量的恒力切割控制方法,基于LabVIEW系统,设计了相应的控制算法。建立了单晶硅金刚石线锯恒力切割控制试验平台,开发了通过编码器实时反馈线锯速度和通过磁栅尺实时反馈工件进给速度的闭环控制器,可以实现比较准确的线锯速度、进给速度及切割力的测量。以此为基础,分别进行了线锯速度、进给速度以及速比为控制参数的恒力切割控制试验,试验结果表明,线锯速度和进给速度的开、闭环控制对切割力的稳定有较大的影响,速度闭环控制的恒力切割控制方法,使试验切片质量更好,加工效率更高;速比对切割力的稳定性有很大的影响,速比为1.5时,切割力恒定平稳,切片表面质量好,从而验证了所提方法的有效性,对实际加工有很好的指导作用。