基于最小切块应力的西兰花切块加工刀具参数优化研究

为了给西兰花切块机的设计提供理论依据,获得最佳切块效果,该文以收获期的西兰花作为切块对象,选择西兰花切块位置、刀具刃角、刀具结构以及入切角为影响因素,在万能材料试验机上进行了单因素与多因素的切应力试验,单因素试验结果表明:切块位置为距离花蕾顶端40 mm、光刀、入切角为60?、刀具刃角为5?~10?之间时切应力最小。多因素试验结果表明:影响切应力的因素主次次序依次是切块位置、刀具结构、刀具刃角、入切角;切块位置为距离花蕾顶端40mm、刀具结构为球形刀、刀具刃角为8?、入切角为90?时切块效果最佳。根据试验优化结果设计了西兰花切块刀具,并在自制的切块样机上进行了切块试验,切块效果良好,切块成功率达到91%,验证了刀具参数优化的合理性。研究结果可为后续西兰花切块机切块刀具的设计提供参考。     

西兰花切块去芯机构设计与试验

为了解决西兰花均匀、高效切块问题,在分析西兰花切块去芯理想轨迹基础上提出西兰花切块去芯机构,建立了运动学分析模型,开发了计算机辅助优化软件,并得到一组满足轨迹要求的机构参数。进行了机构的动力学仿真,仿真轨迹与理论优化轨迹基本一致,机构运动平稳,无受力过载现象。设计了西兰花切块去芯生产线,并进行高速摄像试验,试验结果与理想轨迹、仿真轨迹基本一致,刀具可适应满足出口要求的所有尺寸的西兰花切块,验证了西兰花切块去芯机构设计的合理性和优化的正确性;同时进行切块、去芯试验,切块成功率达91%,去芯成功率为100%,满足市场上西兰花小块的加工要求。