随着自动行业的发展，在生活生产中到处都出现了不同种类的自动化设备。在当今的工业领域中，材料切割是成品加工过程中非常重要的步骤。也是保证成品质量的重要工序。利用先进的现代切割技术，不但可以保证产品的质量，提高劳动生产率，同时也使得企业产品的制造成本大幅度下降，缩短了产品生产周期。所以对切割机进行技术改革至关重要,是刻不容缓的一项任务。

国外生产制造切割机或拥有切割机技术的有:西波列斯( SIPOREX公司）、求劳克斯（DUROX公司）、伊通(YTONG)公司、司梯玛( STEMA)公司、海波尔( HEBEL）公司、道斯腾 （DORSTENER公司）、威汉(Vv3 EHRHAHN)公司、乌尼泊尔(UNOL公司,赫腾HETEN)公司等，其大多都能制造拥有性能高、能耗低、自动化程度高的切割机及其控制系统。

而我国生产的数控切割机的数控系统多是引进国外数控系统技术的基本上,加以自主开发而成,并逐渐造成了更能适应国内用户的数控系统。总体来说，在数控系统方面具备了国外同类系统的基本功能，但与国外先进的数控系统相比，在网络化生产、全自动生产等方面还存在较大差距。

随着现代机械加工业地发展，对切割的质量、精度要求的不断提高，对提高生产效率、降低生产成本、具有高智能化的自动切割功能的要求也在提升。数控切割机的发展必须要适应现代机械加工业发展的要求。 近年来我国引进了不少数控切割机,其机械性能和技术参数在不同程度上反映出数控切割技术的现代水平。目前在数控切割机国产化过程中，调查研究使用情况和存在问题，吸收其合理的先进的技术参数和机械结构，改进不足之处，对研制新颖，可靠，先进的设备，改变我国数控切割技术的落后状态，是关键的一招。而最根本的方法就是从控制系统上入手去对数控切割机进行改进。

我国的绝大部分切割机的控制系统是国外的通用机床控制器,因此控制系统不具有开放性。 而可编程程序控制器是近二十几年发展起来的一种新型工业控制器，由于它把计算机的编程灵活、功能齐全、应用面广等优点与继电器系统的控制简单、使用方便、抗干扰能力强、价格便宜等优点结合起来，而其本身又具有体积小、重量轻、耗电省等特点，所以它在工业生产过程控制中的应用越来越广泛,其特点是集控制和管理于一身，形成顺序生产过程的集成控制系统。

传统的通用机床控制器不能实现对切割机性能的逐步提升,从而不能满足制造业对材料要求的逐步提高。本次研究设计，能将PLC的诸多优点与切割机控制系相结合,可实现切割机控制系统的开放性、灵活性、稳定性、高效性等特点,从而实现数控切割机的革新换代，希望为我国自动化机械行业做一些贡献。

2. 研究的基本内容与方案

本次设计的基本内容是首先确定切割机的结构组成以及各部分机构的运动轨迹，切割机结构包括床架、进给装置、切割压紧装置、切割刀具装置。其中进给装置包括横向进给装置、纵向进给装置及对应的限位行程开关，横向和纵向进给装置的运动通过PLC程序控制两个伺服电机实现。切割压紧装置由抽气泵实现，切割压紧装置的开关控制通过控制系统可自动实现。而切割刀具装置控制刀具的升降与螺旋，由PLC程序控制滑台汽缸实现。

总体上，即通过PLC编程结合其他电路元件，通过对电机、汽缸等的控制，实现放上碳纤维预浸料——碳纤维预浸料压紧固定——启动主轴切割机构——刀具按制定路径进行切割——切割机构返回——切割机构停止运转——松开切割好的碳纤维预浸料这一系列动作，即算实现了本次设计。

本次设计从碳纤维预浸料切割机的发展及现状分析出发，了解掌握切割机各部分结构及其运动轨迹，学习西门子PLC-200的编程语言与切割机控制系统的相关设计知识，针对现有数控切割机进行其控制系统的优化设计，并通过硬件与实物相连进行控制系统程序测试。