离合式(CV型)高速棒材倍尺飞剪机是中小型线、棒材轧钢车间的关键设备之一。随着轧制品种的多样化，从低速大断面轧制到高速小断面切分轧制，对飞剪机的要求越来越高，其性能的优劣直接影响轧钢车间的生产率、成才率及定尺合格率。 本文分析了CV型飞剪机的运动特征、响应特征、载荷特征和剪切状态特征，运用弹性动力学理论，建立了飞剪机驱动系统和剪切系统的动力学模型，并定性分析了影响飞剪机性能的主要因素。提出了在设计CV型飞剪机时，应既要满足运动学条件又要满足动力学条件的优化设计思想。 针对首钢型材轧钢厂棒材生产线上的两台CV型飞剪机，在现行生产工艺条件下，进行了整机运行状态的在线综合测试与故障诊断。通过对大量实测数据的分析，摸清了CV型飞剪机的运动规律和运行状态，提取了CV型飞剪机的实体特征参数，查明了实际应用中影响剪切质量及造成故障的主要原因。在此基础上，进一步讨论了驱动系统阶跃激励特性与电机参数、系统飞轮能量的关系，分析了离合器与制动器作为CV型飞剪机的核心部件，在实际应用中，改变其参数设置对系统特性的影响。 对CV型飞剪机的系统优化设计应同时满足轧制生产工艺的极限条件： 1)离合器的额定力矩以低速大断面的最大剪切力矩和高速剪切时的最大启动力矩的最大值为依据确定； 2)高速切分轧制剪切时，应按剪切系统的飞轮能量最小为目标函数，优化剪切系统结构尺寸，以保证阶跃响应和动态制动的快速性，从而有利于系统运动与动作控制的可靠性； 3)低速大断面剪切时，应满足对系统飞轮能量足够大的要求，即通过优化驱动系统的飞轮结构参数，保证其阶跃激励特性。 通过对实际应用中CV型飞剪机的性能分析，提出飞剪机驱动系统和剪切系统的优化方案，并提出了改善系统启动与制动性能、避免运动干涉的有效措施和方法。