在多线线锯设备、金刚石线直径和磨粒分布等其它加工要素相同的情况下，为了评价基于绿色制造决策目标的等直径硅碳棒多线线锯工艺方案和优化关键工艺参数，论文建立固结金刚石颗粒多线线锯等直径硅碳棒的力学模型，从理论上推导得到了切削力与关键工艺参数之间的数学关系，从而证明了等直径硅碳棒多线线锯工艺过程与关键工艺参数钢线张力、钢线走线速度和等直径硅碳棒进给速度紧密相关。最后，根据JKEDM-500多线线锯设备的特点并参考同类线锯设备的技术参数，确定了JKEDM-500多线线锯设备关键工艺参数钢线张力、钢线走线速度和等直径硅碳棒进给速度的取值范围。

       为了获取等直径硅碳棒多线线锯绿色工艺最大评价值及对应的绿色工艺参数组合，论文采用田口试验法设计正交试验方案，从而获得绿色工艺评价值与关键工艺参数相对应的一组试验结果，最大评价值对应的多线线锯工艺参数即为最优绿色工艺参数。但是由于田口分析法获得试验结果为离散型数据，为了能在多线线锯关键工艺参数连续取值范围内求解最高绿色工艺评价值及对应关键工艺参数组合，论文采用响应曲面法在关键工艺参数连续取值范围内进行非线性建模，经方差分析和一致性检验得到拟合度最好的响应曲面。鉴于三元非线性高阶方程求解的复杂性，因此采用软件Design-Expert 12中RSM优化方法对其进行求解，同时分析单一工艺参数、组合工艺参数对等直径硅碳棒多线线锯绿色工艺评价值的影响。结果证明:在线锯设备、钢线直径和磨粒分布等工艺要素不变的情况下，线锯过程中关键工艺参数钢线张力为27.844 N、钢线走线速度为1059.388m/min、等直径硅碳棒进给速度为1.086 mm/min时，固结金刚石颗粒多线线锯等直径硅碳棒的“绿色度”最大。

       20世纪90年代，美国、德国、日本、英国、西班牙、瑞士和希腊等发达国家陆续出台激励政策，启动“千万太阳能屋顶提案”、“电价补贴”等项目，大力扶持并推动光伏市场，促进光伏技术和光伏产业的健康发展。1997 -2007年全球太阳能光伏电池产量年均增速高达41.3%。我国光伏技术和光伏产业起步比较晚，但在国际需求旺盛的背景下，光伏产业迅速发展，在2007年超越欧盟和日本，成为太阳能光伏组件产量第一的国家。图1-2为光伏产业链中相关产品，a为太阳能级等直径硅碳棒，含硅在99.99-99.9999%，由硅土或硅矿石经过充有特种气体的高温炉加工拉制而成;b为多晶硅片，由等直径硅碳棒经切片工艺而成;c为太阳能电池板，通过吸收太阳光，将太阳辐射能通过光电效应或者光化学效应直接转。

       目前市场上主流切割方式有砂浆钢线切割和固结金刚石线切割。砂浆钢线切割是在钢线来回接触切削材料的同时，碰嘴中的切削液混有金刚石磨料或碳化硅(sic)颗粒等，通过钢线、切削液磨料和待切割材料三者间的相互摩擦作用进行切割。固结金刚石多线线锯采用电镀或树脂结合的方法将金刚石颗粒均匀固定在钢线上，利用钢线的高速往复运动和等直径硅碳棒的进给运动完成等直径硅碳棒的线锯过程。如图1-3所示，a为武汉理工大学与江西金葵新能源在2013年开发研制的JKEDM-500型超薄金刚石多线切割机，b为其线锯切割室的线网布置情况。固结金刚石磨粒多线线锯钢线是通过金属的电沉积作用把金刚石颗粒镀覆在钢线表面而制成的一种线性切割工具。通过钢线往复运动和等直径硅碳棒的直线运动，固结金刚石颗粒的钢线与等直径硅碳棒之间形成相对运动，切割机理与磨削类似，在切削力的作用下将标准的方形或圆形等直径硅碳棒线锯成太阳能级光伏硅片。光伏行业中常见的线锯环节是切方工艺和切片工艺。www.zbqunqiang.cn