夾具裝置是間歇式薄壁不銹鋼管切管機的主要部分，是實現自動化的根本，同時也是保證切管機切割效率和切割精度的前提，因此設計夾具要根據工件的不同形狀選用不同的夾緊裝置。如圖為夾具裝置示意圖，由于間歇式切削切管機切削的薄壁不銹鋼管直徑為?100mm～?150mm，屬于一定的范圍值，因此本設計選用定心性好的V型夾具。V型夾具既有良好的強度，能夠承受較大的切削阻力，同時又屬于標準件，能夠滿足互換性的要求，夾具的結構也相對簡單，制造成本較低。為了提高夾具的使用效率，本夾具以復式螺旋傳動原理為設計基礎，即通過絲杠的轉動，使得兩個夾具同向移動或者相向移動，從而快速的對鋼管進行夾緊或者復位。夾具的夾角采用90°，同時夾具固定在兩個滑塊上，兩個夾具的中心位置即為鋼管的中心位置，圖為夾具的具體結構原理圖。

  當薄壁不銹鋼管達到固定位置時，絲杠在電機的帶動下轉動，從而帶動兩個夾具相互靠近，對鋼管進行加緊，當鋼管被切斷時，絲杠反向轉動，兩個夾具相互離開，并到達預期位置，鋼管繼續送料，進行下一次的夾緊。從夾具的整個工作狀態中可以看出，絲杠轉動一周，夾具的相對位移則為兩倍的螺距，因此具有較高的工作效率。由于薄壁不銹鋼管的線膨脹系數較大，散熱性較差，并且間歇式切削切管機的切削速度較高，工作時間長，因此在切削的過程中容易產生大量的熱，從而降低刀具的使用壽命，影響切割質量，為了保證切管機的高效工作，需要對切管機使用切削液，同時設計出可循環利用的冷卻液裝置。根據生產實踐得出的經驗可知，噴霧的冷卻方式效果最好，并且具有設備體積小，冷卻液利用率高，較為環保的優點，因此本設備采用噴霧的冷卻方式。切管機在工作時，切削液通過噴液口對刀具進行冷卻，并通過漏液口流入盛液箱內，再由冷卻泵通過噴液口對刀具進行冷卻，從而完成了冷卻液的循環使用。但是刀具在對鋼管切割的過程中會產生切屑，這些切屑會通過冷卻液流入盛液箱內，因此在盛液箱內安裝了兩級濾網，對冷卻液進行過濾，過濾后的冷卻液通過冷卻泵再次使用，如此反復循環。這種結構的制造工藝較為方便，同時也容易實現冷卻液的收集，盛液箱中裝有過濾網，依靠冷卻液的自身重力進行過濾，不但降低了能耗，而且提高了過濾的效率和過濾的質量。

  本章首先闡述了間歇式切削薄壁不銹鋼管切管機的設計總圖和工作流程，并說明了這種切削方式的可行性，其次，介紹了間歇式切削切管機切割裝置的設計，并得出了行星齒輪和刀具的具體設計參數，為切管機的加工制造提供了數據基礎。根據間歇式切削切管機的加工特性和薄壁不銹鋼管的自身特性，設計出了相應的夾具裝置，確定了夾具的具體參數，并對切削過程中出現的夾緊力進行了計算，最后，根據切管機的工作條件，設計了相應的冷卻裝置，并對冷卻方式做出了介紹。

  1. 間歇式切削薄壁不銹鋼管切管機的設計關鍵是保證刀具能夠對鋼管進行連續切割，由于兩把刀具相互對稱，因此刀具需要轉動奇數圈才能夠滿足連續切割的求，綜合了刀具的切割速度、切削力、切管機的尺寸等因素，本設計選用刀具自轉三周對鋼管達到切割要求，即太陽輪與行星齒輪的直徑比為3。

  2. 根據間歇式切削切管機切削過程中的切削力，計算出了有效切削所需要的最大轉矩，并根據切削的最大轉矩選用的主電機為HF-SN302J-S100型伺服電機，功率為3KW，額定轉矩為28.3N·m。

  3. 通過齒輪、鋼管之間的幾何關系，計算出了間歇式切削切管機刀具的直徑，并根據薄壁不銹鋼管的材料特性選用鋸齒形高速鋼刀具，根據切割特性確定刀具的齒數和刃傾角。

  4. 通過夾具與鋼管的幾何關系以及力學關系，計算出了夾具所需的最大夾緊力，根據最大的夾緊力判斷鋼管是否會發生明顯的夾緊變形。

  本文以薄壁不銹鋼管作為研究對象，針對目前國內薄壁不銹鋼鋼管切管機存在的切割精度低、自動化程度低等問題進行了總結，對目前切管機的國內外研究現狀進行了一定的論述。并且以三維軟件仿真和分析為基礎，采用理論與實踐相結合的手段，完成了間歇式切削切管機切削過程的受力分析，計算出了相應的數值，并以此為基礎提出了行星式雙刀對稱偏心安裝的間歇式切削方式，設計出了相應的切管機，并達到了預期的目標，得出如下結論：

  1. 本文綜合了國內外各種切削方式，對比分析了相應切削方式存在的優點與不足，針對切割精度不高、自動化程度低、設備費用昂貴等問題提出了間歇式切削切管機，這種切管機的綜合性能較好，在同等的條件下切割精度較高，設備的費用也較低。

  2. 本文以行星式切管機為基礎，提出了行星式雙刀對稱偏心安裝的間歇式切削方式，在對比分析了兩種傳動方案以后確定了其中的一種，并確定了整體的切割流程，設計了相應的切割設備。

  3. 以計算得到的切削力為條件，設計出了行星式雙刀對稱偏心安裝間歇式切割切削的切管機，確定了相關部件的設計尺寸，選取了相應的標準件，繪制出了相應的結構設計圖，通過三維軟件的模擬仿真獲得了較好的設計結果。

  4. 利用有限元對切管機的主要零部件進行了結構分析，分析的結果較為合理，并對不合理的部分或者不滿足要求的部分進行了相應的改進，從而為實際生產提供了較為可靠的理論基礎。

   本文設計的間歇式薄壁不銹鋼管切管機所切削的不銹鋼管的直徑范圍還存在一定的局限性，并且由于時間和實驗條件的限制也僅設計了切管機的機械部分，對于其控制部分還未涉及，因此有待今后設計的切管機能夠進一步的改進和完善。首先是切管機切割范圍、切割厚度和切割材料的完善，其次是切管機控制系統的完善。通過這兩個部分的完善可以設計出適用范圍更廣，切割材料更多的切管機。