硬脆材料如碳化硅、单晶硅、蓝宝石以及光学玻璃等因具有高硬度、低摩擦性、高耐磨性和良好的化学稳定性,广泛应用于现代装备领域,但硬脆材料因其高的硬度和脆性,导致切割加工变得十分困难。目前,硬脆材料大多数采用往复式固结金刚石磨粒线锯切割技术进行切片,该技术具有切口窄、材料去除率高以及报废率低等优点。但线锯在往复式切割过程中,即使工艺参数（如工件与线锯的接触弧长、线锯张力等）恒定,切割力仍不断发生变化,导致切片具有高的表面粗糙度与低的表面平整度。因此,为了提高切片表面质量,迫切需要研究硬脆材料切割过程中切割力的控制方法。往复式固结金刚石磨粒线锯在切割过程中,影响切割力的主要因素是线锯速度和进给速度。国内外学者对通过调节进给速度保持切割力恒定的方法进行了研究。目前,尚缺乏通过调节线锯速度保持切割力恒定的方法。因此,本论文围绕线锯速度,开展硬脆材料往复式切割过程中切割力的分析与控制方法研究。本次研究工作在原有的开放式往复式固结金刚石磨粒线锯切割机为基础的运动平台上,搭建了由工控机、测力仪传感器、多功能数据采集卡、直流电机以及其调速模块等硬件组成的线锯切割过程运动控制平台,再辅以Lab VIEW编程语言进行软件开发,嵌入运动控制算法。为后续切割力控制方法的实验验证和应用提供了基础。为了实现通过调节线锯速度控制切割力,提出了基于PI控制器的切割力控制模型。将PI控制策略引入到往复式金刚石线锯切割加工系统中,构建线锯速度与切割力的传递函数,应用Ziegler-Nichols方法确定PI控制系统的加工参数。在该硬件平台中嵌入软件系统,进行实验验证。恒定工艺参数与PI控制下的切割力以及表面粗糙度相比,结果表明加入PI控制的切片所受切割力更平稳,表面粗糙度更小。为了进一步提高切割力的控制精度,提出了基于自适应控制器的切割力控制模型,建立线锯速度与切割力的最小方差自校正控制系统。利用系统辨识的方法辨识出往复式固结金刚石磨粒线锯切割系统结构的阶次,以输出最小方差为该控制器的性能目标设计自校正的控制率。用递推最小二乘算法实时估计线锯系统的对象参数,建立金刚石线锯切割系统的自适应控制模型,并在该硬件平台中嵌入软件系统,进行实验验证。结果表明:相比于PI控制器,最小方差自校正控制能够将在线实时辨识实际切割过程中的系统参数,很好地解决系统在工况下的时变问题,控制效果更佳。