【文章內容簡介】 C位置，削皮刀具的切削路徑應始終和回轉中心線BB1垂直。(3) 削皮厚度考慮,為了達到削皮薄，去皮效果好的目的。將該機器的切削刀片設計成弧形，彎曲弧度由市場上能買到的去皮刀片模擬實驗得出，刀片切入角度應該能夠和根據蘋果大小和形狀的不同進行調整，所以，刀具與刀具臺之間設計成活動的，用蝶形螺栓進行固定，以實現角度的要求。因為刀具臺和刀具之間是活動的，彈簧1作用力壓迫刀具臺與蘋果果皮接觸，這時就不需要擔心去皮厚度，厚度可以調節(jié)刀具臺與刀具之間的距離來確定。c .實驗與分析用固定的力擠壓刀具與蘋果接觸，模仿彈簧施加在刀具臺上的力，用半徑為10mm弧長為12mm和24mm的刀片分別進行削皮加工，：弧長（mm）削皮厚度（mm）可旋轉角度（度）去皮干凈程度加工后表面光潔度122460欠好好較好好 西安工業(yè)大學畢業(yè)設計（論文）當刃寬為12mm（窄）時，因刃線與蘋果的頂部和底部不能保持相切，產生尖點接觸，加上到頭重量輕、徑向跳動大、容易出現漏削狀況，去皮干凈程度和表面光潔度下降；又因刀頭重量輕，吃刀深度淺，使得切削厚度有所下降。當刃寬為24mm時，其削皮厚度雖然比刃寬為12mm是略有增加，但其他兩項指標均優(yōu)于前者，故本機采用刃寬為24mm。 刀具切削示意圖d .溜槽的設計在刀具的設計過程中，考慮到果皮的飛出軌跡，可能會出現掉落到削皮機兩個零件的夾縫間的情況，不利于削皮機的清潔，所以，在刀具上果皮的出屑方向加裝一個溜槽，切削過程中，果皮沿著溜槽掉入預先擺放好的收納盒中，美觀、衛(wèi)生。 由于溜槽難于制造，可以用廢舊易拉罐進行簡單的沖壓加工，用夾具與刀具連接即可，即達到了導流的目的，還能廢物利用，保護環(huán)境。 刀具溜槽建模e .切絲器的設計1） 設計要求（1） 能夠完成對黃瓜、蘿卜，土豆等果蔬的切絲；（2） 方便安裝，且能輕松實現去皮和切絲的功能轉換；（3） 安全，可靠性高 切絲刀具模型 刀具臺的設計刀具臺的功能不僅是安裝刀具。同時也控制著刀具的切削角度，它由一個彈簧與機架固定，并緊貼水果表面，避免刀具緊貼水果表面，由于彈簧力較大而造成的去皮厚度太大的浪費。在本機的刀具臺設計過程中，可認為是刀具與水果表面所成的角度。a .刀具臺材料的確定刀具臺的選材為不銹鋼，耐用強度大，且不容易變形。b .切削角度 這里主要指刃傾角，契角，前角,含有大量的水分,表皮組織又有較高的韌性,所以在切削加工過程中,為此,對上述角度提出如下要求: （1）刃傾角:刃傾角是切削刃和切削速度的垂直間的夾角。有了人傾角,:a. 減少了道具在切削過程中的實際工作契角和刃圓半徑,又因斜角切削不會改變刀具的刃磨角度,從而保證了刀具的耐用度；,切削速度的方向不垂直于切削刃,沿著切削刃方向有一個速度分量，故切削刃相對于蘋果除了“切”之外，還有“割”的作用，從而使切削刀刃顯得更加鋒利，減少了削皮厚度。所以斜角切削省力省功，加工質量高。本機先用λ=5o 。 切削角度示意圖 （2）契角:，為了使刀具更鋒利，降低切削加工的擠壓力，食品刀具的契角一般都很小，但刀具的契角過小將使刀具的耐用度下降，導致加工產品質量降低。對于水果類的切削刀具，一般β=5o～20o ，單片刀片的契角β=17o 。 （3）前角:前角的大小直接影響著刀具的鋒利和牢固程度，影響切削作用和擠推作用的比例，決定刀具的切削性能。在保證刀具具有一定的耐用度下，盡量加大前角使刀刃鋒利，以增加刃切作用減小擠推作用。本機選用：=63o～68o.（4） 后角：后角的作用主要是在切削過程中減小后刃面與加工對象（已加工表面）之間的摩擦，在水果加工中，二者之間的摩擦阻力很小，所以后角大小的選擇不是主要矛盾。，契角，前角,后角三者的和為90度，前面已選前角為63o～68o，契角為17度左右，故本機后角為5o～10o。此數值基本符合加工塑性大或彈性大的金屬材料的后角取值范圍。 契角示意圖 圖4c切削角度示意圖 （5）削皮機構的結構特點為了使刀具與水果表面的接觸情況滿足上文所示。因加工對象的最大直徑為90mm，則要求刀架上的刀具能以半徑R=50mm的圓旋轉，以滿足切削要求。假設刀具臺的原動力彈簧彈力為0，則刀具臺能夠轉動270度，完全能滿足要求。本機采用螺旋扭轉彈簧，壓著刀具臺使削皮刀片在加工對象表變有一定壓力，能隨著被切削物形狀的變化而變化，達到削皮的目的。通過實驗知，刀刃個刀具臺之間的距離為1mm左右時，削皮質量較好（皮薄、已加工表面光滑、切削阻力?。恍∮诖藬抵禃r，刀刃在蘋果表面易脫落，增加了漏削率；大于此數值時，增加了切削過程中的推擠作用，已加工表面的光潔度下降。這個距離不是固定不變的，可以隨水果的大小而適當改變，有刀具上的蝶形螺母控制，簡單易操作。 刀具臺建模a .固定彈簧的選擇1）YB型彈簧，線徑?1mm，彈簧中徑?15mm，自由高度12mm，制造精度為3級，材料為60Si2MnA，表面涂漆處理的右旋彈簧。標記為：YB 11512 GB/T 2089—19942）設計要求（1）固定刀具臺；（2）提供足夠的使刀具臺緊貼水果表面，為刀具提供切削力。 拉伸彈簧的設計b .拉伸彈簧的設計1）YB型彈簧，線徑?1mm，彈簧中徑?10mm，自由高度15mm，制造精度為3級，材料為60Si2MnA，表面涂漆處理的右旋彈簧。標記為：YB 11015 GB/T 2089—1994 圖 拉伸彈簧安裝削皮刀片的削皮刀架由2Cr不銹鋼制作而成，其彎曲程度由之前確定的刀具角度確定，滿足要求即可。因加工對象的最大直徑為90mm。則要求刀架上的刀具能以半徑R=50mm的圓旋轉，以滿足切削要求。假設刀具臺的原動力彈簧為0，則刀具臺能夠轉動270度，完全能滿足要求。本機采用螺旋扭轉彈簧，壓著刀具臺使削皮刀片在加工對象表變有一定壓力，能隨著被切削物形狀的變化而化，達到削皮的目的。通過實驗知，刀刃個刀具臺之間的距離為1mm左右時，削皮質量較好，皮薄、已加工表面光滑、切削阻力小；小于此數值時，刀刃在蘋果表面易脫落，增加了漏削率；大于此數值時，增加了切削過程中的推擠作用，已加工表面的光潔度下降。這個距離不是固定不變的，可以隨水果的大小而適當改變，有刀具上的蝶形螺母控制，簡單易操作。 削皮機構裝配模型選幾種直徑分別為70,80,90mm的蘋果，進行測定，取算術平均值填入表中，由數據知，蘋果心直徑為30mm，長度為38mm，頂尾部下陷最大直徑為17mm。以上數據作為設計挖心刀的尺寸依據。該機挖心刀刃部非常鋒利，刀的端部做成契型，便于入切，采用斜角切入，加上橫斷刀的配合，使該機挖心切削阻力小，出渣容易.常見蘋果尺寸調查尺寸（mm）國光大國光元帥紅星黃元帥青香蕉印度紅玉秦冠D707070707070707080d252824252330272225L202625242230272025L1201719152416182316L2251015151718202324d1141716141612151414d2151616151715161514 由以上數據確定出挖心刀去核直徑為20mm，能最大限度的提高水果出肉率，較少切削過程中的浪費。 挖心切片刀片建模該刀片為硬度較高的45鋼材料制成，在切削進給過程中，果核將沿圓孔型刀具直線前進，果肉隨著進給軸的運動，被孔邊緣的弧形刀片切割成螺旋狀，最終果核將留在叉刀之上，實現果肉和果核的分離。 常用吸盤示意圖 吸盤是一種帶密封唇邊的，在與被吸物體接觸后形成一個臨時的密封空間，通過抽走或是稀釋密封空間里的空氣，產生內外壓強差而進行工作的一種氣動原件。生產真空吸盤的材料一般為各種橡膠、塑料和金屬，我們經常見到的真空吸盤是NR、SI、FKM、NE、EPDM、SE等多種橡膠制造的，如果按吸盤的形狀分類，可分為扁平吸盤，橢圓吸盤和異性吸盤等你，本機采用扁平真空吸盤，其特點是易耗損、易使用、無污染、不傷工件等特點。真空吸盤的吸力計算公式為 W=(PxC)/ 吸盤模型，本機采用的吸盤由底蓋、彎曲拉桿、底座、外殼三部分組成，根據吸盤的工作原理，將以上三部分組裝起來，工作時，擺動彎曲拉桿，利用彎曲拉桿擠壓吸盤，達到固定機器的作用。吸盤面積可以適當增大，在理想狀態(tài)下，達到將水果削皮機吸在墻體上的效果，節(jié)約擺放空間。進給機構主要由手柄、連桿、進給軸、叉刀、卡軸器五部分組成，由螺紋連接，工作將蘋果插入叉刀頭上，搖動手柄，蘋果就能和軸一起旋轉向前運動，直到切削結束，取下蘋果核。 進給軸的設計 a .材料的選擇進給軸承擔著整個蘋果的重量，需要抗彎強度極高的材料，本機進給軸采用的是目前市場上常用的奧氏體不銹鋼1Cr17Mn6Ni5N，價格便宜且抗彎強度大。 b .傳動螺紋設計本機進給軸采用的是矩形螺紋傳動，牙型為正方形，牙型角α=0度，其傳動效率較其他螺紋高，缺點是牙根較弱，螺旋副磨損后，間隙難以修復和補償，傳動精度較低。根據蘋果的相關測量數據，將蘋果直徑選定為最大90mm，作為計算依據。蘋果的半圓周長：按削皮刀具的最佳切削寬度，將刀具寬度帶入計算，最大限度估計蘋果削皮需要旋轉的圈數為螺距螺紋長度大于mm時符合設計要求。本機將螺紋長度設計為150mm。圖 進給軸模型 a .材料選擇由于叉刀頭用于將蘋果固定，需要插入蘋果果肉中，所以選材是要求材料無毒，而且水果酸性大，腐蝕性強，要求叉刀有較高的防銹能力。本機選擇了價格便宜且具有一定防銹能力的45鋼作為削皮刀片的選用材料。b .設計要求（1） 叉針長度能夠將蘋果牢牢固定，且削皮結束后容易取下蘋果核；（2） 具有一定的彎曲強度。通過多次實驗得出結論，滿足設計要求的叉針長度為35mm，操作時可根據蘋果大小自行決定蘋果插入深度。 叉刀頭模型 a .手柄的人因工程優(yōu)化現代手持器械的設計主要依據人機工程學的相關研究，根據人手參數的統計進行設計，在實現功能的同時給人最佳的接觸角度和安全保護。現代批量的生產方式決定了手持器械必須按照既定的尺寸設計，而這些尺寸經過大量的統計研究，確定了能夠提供較高的操作舒適性，并且能緩解手的疲勞。然而事實總是具有兩面性，現代的工具給人們在使用上帶來了便捷和效率，然而卻在其他方面帶來了負面效應。1）與手相關的職業(yè)病醫(yī)學上所稱的職業(yè)病泛指職業(yè)病危害因素引起的疾病。勞動者在從事職業(yè)活動中接觸職業(yè)病危害因素而引起的與特定職業(yè)相關的疾病就是職業(yè)病。在立法意義上，職業(yè)病有其特定的范圍，即政府所規(guī)定的“法定職業(yè)病”凡屬法定職業(yè)病的患者，均應獲得調換工作，或者治療休息的機會，并應按相關法律獲得沒規(guī)定的補償，在工作中頻繁持續(xù)性使用手持器械會引發(fā)手部相關的癥狀。常見的疾病包括以下幾種：（1）腱鞘炎 由于長時間重復動作或腕外轉動引起的，重復性動作和沖擊整棟會使之加劇。手長期處于彎曲或緊張狀態(tài)，肌健會過度摩擦，引發(fā)肌腱和腱鞘損傷性炎癥，如果得不到及時的治療，便會留下病根，活動不便。解決對策：設計工具時應盡量避免操作過程中手長期性姿勢不佳，避免手腕尺偏、掌曲和手腕外傳。（2）扳機指 又稱彈響指，醫(yī)學上稱之為手指屈肌腱鞘炎，手指在彎曲伸長的交替動作中，肌腱在手掌和手指相連的關節(jié)處受到束縛而造成。因其類似于扣動手槍扳機的動作，所以稱之為板機指。初期屈指不靈，伴隨輕微疼痛，日久則疼痛加重，手指需借助外力才能繃直。解決對策：在工具設計時避免使拇指、食指、中指等采用指壓板控制，該進開關設計。（3）網球肘 一種肘部組織炎癥，由手腕過度撓偏引起。尤其當撓偏與掌內轉和背屈狀態(tài)同時出現時，肘部撓骨頭和肱骨小頭之間的壓力增加，導致網球肘，因網球運動員