随着太阳能电池和大规模集成电路的迅速发展,尤其是集成电路的制作过程中大直径和超大直径的单晶硅片的广泛应用,传统的硅片加工方法由于加工效率低、表面完整性差、加工半径小以及成本高等缺点已经不能满足如今的需求。多线切割技术以其加工效率高、切片薄、加工直径大等优点很快脱颖而出,成为了硅片切割市场的主流。由于我国该技术发展滞后,多线切割机床大多依赖于进口,不适应该产业的发展。对于多线切割机床的研制以及该技术的研究,虽然还处于起步阶段,但已经受到广泛重视。本文基于大尺寸硅片的多线切割原理,分析多线切割技术的材料去除机理;对多线切割机床的整体刚度进行研究;对游离磨料线锯加工切片的表面粗糙度进行建模和预测,并分析同一切片表面粗糙度的不均匀性。在游离磨料多线切割过程中,研磨液由有机溶液基底和磨粒配比而成,是工件材料去除的直接原因。它对工件表面有两个作用,分别是液体对工件材料表面产生的作用和SiC磨粒对工件材料表面产生的作用。通过对这两个作用的分析和比较,确定材料去除的主要原因。模态分析可以确定设计机构或机器部件的振动特性,即结构的固有频率和振型,它们是承受动态载荷结构设计中的重要参数,是影响线切割张力的重要原因。利用ANSYS软件对数控多线切割机床进行主要工作区域的模态动力学分析,从而验证其布局的合理性。基于表面粗糙度二维评定方法,结合游离磨料线锯加工技术的特点,建立表面轮廓线的理论模型,并通过实验验证理论建模对表面粗糙度的预测能力。在此基础上,测量及研究同一切片上的表面粗糙度的不均匀性,并进一步分析这种现象与振动模态的关系。