金相试样切割机主要用于金相试样的截取和各种材料的下料、切口等，在机械、冶金、汽车、航空航天等制造业中应用极为广泛。20世纪90年代后，金相制样技术发展极为迅速，金相试样切割机作为金相取样设备也取得了很大的进步，但是目前国内尚未有大型金相试样切割机，还不能够对大尺寸零件直接进行取样，为了满足工业发展的需要，促进金相事业的发展，对大型金相试样切割机的研究势在必行。 本文根据金相试样的特殊要求，研究了砂轮切割的理论和金相切割磨削过程，找出了金相试样切割机面临的技术难题，采用机电一体化系统设计的思想，对大型金相试样切割机进行了系统的分析，对其整体造型、机械结构和控制系统进行了设计，通过计算机技术的应用使机、电有机的融为一体。机械设计主要完成了整机的外型、执行机构、传动部分、夹具的设计计算，利用CAD技术进行了绘图和参数优化，提高了机械系统的设计精度和效率。控制系统采用PLC作为控制系统的核心，控制简单，使用方便，抗干扰能力强。 本文设计的大型金相试样切割机采用砂轮切割的方法，切割形式合理，最大限度的提高了切割机的切割能力。设计了先进的进退刀执行机构简化了系统结构，提高了传动效率；推拉式夹具使得工件装夹可靠，方便灵活，降低了劳动强度；双防护罩的全封闭切割方式增强了切割机的操作安全性，污染小、噪音低。控制系统通过上位机对PLC进行控制，利用VB的Mscomm通讯控件通过串口和PLC进行通讯；实现了上位机对控制系统的监控；采用变频调速技术对异步电动机进行了无级调速，增强了切割不同材料的适应性；利用磁电传感器对砂轮片的转速进行测量，通过PID控制实时调节砂轮片的转速，提高了切割机的控制精度，保证了制样质量。 大型金相试样切割机设计新颖，外型美观，结构合理，工作安全可靠，能够实现无人监控操作，减轻了劳动强度，提高了工作效率，具有很好的实用价值和推广价值。