大型金相切割机主要用于对大型的金相试样进行截取,也可用于其它通用材料的下料、切口等。它广泛应用于机械、冶金、汽车、航空航天、模具加工等领域,主要用于对产品进行金相组织分析和质量检验等,是金相制样分析过程中的重要设备之一。随着我国科学技术的不断发展,金相技术也随之而发展,金相试样切割机作为金相制样设备之一,在性能、功能、外型、切割方式等方面都取得了很大的进步。但是目前国内针对大型试样的金相切割机在许多方面还不够完善,主要表现为产品种类少、功能单一、适合切割材料单一等,不宜于实现对大型试样的高质量和高自动化的截取。为了满足工业发展的需要,促进我国金相事业的发展,进一步加强对大型金相切割机的机械结构和控制系统的研究工作迫在眉睫。本文针对专门为某机械冶金轧辊厂而设计的Q-600型金相试样切割机,简要介绍了对大型轧辊试环、试块进行切割取样的特殊要求,分析了大型金相切割机的机械结构特点和控制系统的硬件组成及其连接方式等,运用软件工程思想着重对切割机的PLC控制程序和人机交互界面(触摸屏程序设计)进行了一定的优化工作,最终通过对整个系统进行长时间测试,基本上排除了软件中存在的问题。在对于金相砂轮切割机的切割进给方式的研究中,提出了利用单神经元PID控制理论对切割机进给速度控制的方法,基本实现了恒功率切割;同时利用在小型PLC系统中通过编程方法实现Y、Z两轴步进系统的圆弧插补运动,进而为实现一种新的切割进给控制方式打下了基础。实验表明:通过对大型金相试样切割机的控制系统进行优化,扩大了切割机的适用范围,改进后的控制系统不仅为操作人员提供更加安全可靠的操作环境,同时实现了切割过程进给速度自动调节、无人监控切割等,有效地降低了操作人员的劳动强度,提高了工作效率,促进了我国金相事业的发展,具有很高的推广应用价值。