毕业设计（论文）-果蔬三维切丁机切片部件的研究与设计.doc

全套图纸加扣 3012250582J I A N G S U U N I V E R S I T Y本 科 毕 业 论 文 果蔬三维切丁机切片部件的研究与设计Study and Design of the slicing component in three Dimension Fruit and Vegetable Dicer 学院名称： 机械工程学院 专业班级： 机械 0504 学生姓名： 指导教师姓名： 2009年 6 月目 录第一章 绪论51.1 引言51.2 国内外科技创新发展概况51.3 国内外现状及其存在问题61.3.1 产品现状61.3.2存在的主要问题 71.3.3切丁机的应用前景 81.4主要研究内容 9第二章 果蔬切丁机切片系统研究 102.1 切片机构方案设计102.2 切片机构方案优选122.3切片厚度调整装置方案设计及优选132.4果蔬切丁机切片系统设计172.4.1切片机构的组成及其工作原理 172.4.2 切片机构的尺寸计算182.4.3物料切削受力分析及参数计算 19第三章切片系统的结构设计233.1 零件的实体建模 233.2 工程图的绘制 27第四章 总结 284.1 完成的工作 284.2 今后的工作 28致谢29参考文献30果蔬三维切丁机切片部件的研究与设计专业班级：机械0504 学生姓名： 指导教师：摘要： 蔬菜，如萝卜、马铃薯、青菜等，含水分高且外形形状不规则，且质地有所不同，因而给其机械装夹，切丁作业带来不便。论文针对国内现有切丁机械切丁大小限制及其切丁形状的要求，在分析了国外切丁机械的基础上，结合其物料特性，设计了一种新型果蔬三维切丁机满足企业的需求。论文课题来源于泰州市科技攻关项目（BE2008385），针对现有切丁机不能切大丁，切丁形状不规则这一难点进行分析。切丁机切丁过程分为切片、切丝和切丁三个步骤，大大提高了生产效率。切片机构采用带有挡板的旋转滚筒作为进料装置，依靠固定在滚筒外壁的定刀实现切片动作。利用离心力实现物料的夹紧，适用于各种形状和大小的物料。关键词：切丁机、切片、物料特性、调整装置Study and Design of the slicing component in three Dimension Fruit and Vegetable DicerAbstract：Vegetables such as carrots， potatoes etc. with high water and irregular shape, and texture are different, and thus cause inconvenience to its mechanical clamping and dicing operating. The thesis is directed towards to domestic existing dicing machinery dice size limits and shap requirements, in the basis of analyzing the abroad dicing machenical device, integrating its material- characteristic, has designed a new kind of fruits and vegetables three-dimension dicing machines to satisfy the demands of enterprises.The thesis topic comes from Taizhou scientific and technological project (BE2008385), directed towards analysising the this difficult that existing machines can not cut large dices,irregularly shaped.The process of dicing will be divided into three steps:slices,strip cuts and dices which greatly raised the production efficiency. Slicing Organizations has adopted a rotary drum with a baffle as a feed device, relying on the fixed knife on outer cylinder realize the slicing action. The use of centrifugal force to achieve the clamping materials,is applicable to a variety of shapes and sizes of materials.Key words:dicing machine,slicing, material- characteristic, adjustment device第一章 绪论1.1引言我国是一个农业大国，每年农产品的产量也相当惊人。大多农产品不宜长期保存，且运输过程中容易变质。长途的运输则是通过冷藏运送，大大增加了农产品的运输成本，严重阻碍了农产品市场的扩大。因此农产品往往具有一定的区域性限制，在农产品旺季经常会出现供过于求的现象，大大降低了农民的收入。随着食品加工业和餐饮业的发展，这一弊端逐渐得到改善。在食品加工行业及餐饮业，往往需要处理大量的肉制品及各种蔬菜，早期往往是依靠人力进行的。伴随着餐饮业及食品加工业的发展，人力所表现出来的劣势也越来越明显。在需要进行大量切割的过程中，人力操作的效率以及质量都会大大降低。且长期从事此项工作，容易导致肌肉性萎缩。果蔬切丁机恰好解决了这一问题。1.2 国内外科技创新发展概况切割果蔬(又名半处理果蔬、轻度加工果蔬或鲜切果蔬)，是对新鲜果蔬进行分级整理、清洗切分、保鲜包装、贮藏等程序处理，并使产品保持生鲜状态的制品。据统计，到2000年，美国的切割果蔬销售量已占果蔬销售总量的25%，并且在逐年增长。我国自20世纪90年代进行切割果蔬的商业化生产以来，全国各地均建立了蔬菜配送中心，为发展切割果蔬产业提供了有利条件。然而，果蔬由于切割造成的机械损伤会导致一系列不利于贮藏的生理生化反应发生，如呼吸代谢加剧、酶促和非酶促反应活化、营养物质外渗或流失、微生物活动活跃以及切割表面木质化等。上述变化均可导致切割果蔬失去新鲜的特征。目前切割果蔬的原料主要锁定在胡萝卜、马铃薯、生菜、洋葱、甘蓝、苹果、桃、菠萝等品种上。果蔬鲜切加工，传统的方法是用手工对切片后的果蔬制品进行纵向和横向的切割，工作效率低、劳动强度大，因此该方法不适应于现代的大规模化生产。针对手工作业缺点，人们通过模拟人工切割果蔬动作，利用机械刀片来实现果蔬制品的横向和纵向切割，即所谓的二维切割，这种加工方式虽然比人工切割工作效率有了较大提高，但在加工过程中不能实现连续送料、连续切削，而且需对切割果蔬进行夹持，从而影响了加工效率和适应能力，不能满足蔬菜食品的大规模生产要求。进入20世纪90年代，随着蔬菜生产规模的不断扩大，切割果蔬的商业化生产显得十分迫切，随着离心切片技术的成熟，国外一些先进的果蔬鲜切机械逐渐抛弃了纯粹模仿人工切屑动作的二维切削方式，而是普遍采用了离心切片、盘形刀或栅形刀切丝、然后条刀切丁的三维切割加工工艺，其加工效率明显提高。如著名的美国Urschel公司研制的G-A型果蔬切丁机，即采用了三维果蔬切割加工工艺，由于该切削方式以连续喂料、分步连续加工作业成型的方式，大大提高了机械加工效率和加工质量，从而满足了企业大规模加工水果、蔬菜的需求。近年来尽管我国的果蔬加工业取得显著进步，但装备考引进、技术靠仿效、市场靠国外、规模靠资源、效益靠代价、竞争考降价的局面没有得到根本上的解决，先进装备、技术方面还受制于发达国家1。我国研究果蔬鲜切加工技术与装备起步很晚，目前主要依靠引进国外机型，然后通过模仿设计进行研制开发。项目承担单位在分析国外先进的果蔬三维切丁机基础上，通过自主研制开发，研制出了一种采用旋转推进器送料，离心切削法切片，切片借助辅进料机构连续不断地送入圆盘格栅刀切成条状，梳齿机构进行梳齿清理，最后由由条刀将果蔬切割成立方块、长方块或其他预设尺寸，该方法改变了传统的输送带输送造成的输送效率低下、设备结构庞大，以及产品在切割过程易发生滞留阻料、降低生产效率的缺点。该技术已申请发明专利，并已公告，专利号：200720041189.4。我国专利02282036.1公布了一种芦荟切丁机，其工作原理是：剥皮后的芦荟肉可以在输送带的带动下连续进料，而设置有若干同轴转动刀片的纵向切刀可以把芦荟肉切成与输送带行走方向平行的条状，再经过周向设置有若干横向刀片的横向切刀，便可以实现用机械连续化工业生产芦荟丁的目的。我国专利03271657.5也公布了一种三维切丁机截切刀机构，其结构包括截切刀、截切刀轴，蜂窝轮，截切刀轴齿轮，其原理是截切刀在参与截切刀体共转的同时，也在进行自转，在共同转动时，刀体中心轴与其上的偏心凸轮固定不动，使截切定向，所以在切菜时，刀刃口固定向下，使被切菜成为方块丁。该机构能够生产尺寸均匀的食品，切片、条和质量高的丁块，适用于切割各种软质水果和脆质的根茎蔬菜，且下脚料少。我国专利还公布了一种果蔬切丁机，专利号200620160119.6,该果蔬切丁机采用固定刀盘、间歇送料和下压切丁结构，实现了工业化连续切丁作业，有效提高了切丁的规整度和产量。1.3 国内外现状及其存在问题1.3.1 产品现状果蔬切丁机主要应用于食品加工行业及餐饮业，所加工的对象主要有白萝卜、红萝卜、马铃薯、竽头、蕃薯、瓜类、洋葱、青椒、芒果、凤梨、苹果、火腿、木瓜、荀子等。根据市场需求，国内许多厂家生产了相关产品，这些主要分布在广东及江浙沿海地区。如兴化市李工蔬菜机械有限公司生产的LG-350型切丁机，广州凯圣机械设备有限公司的CHD-100、CHD-180、CHD-400型蔬菜切丁机等。国外的产品有美国Urschel G-A型果蔬切丁机，比利时奶酪三维切丁机 FAM CMD-3D，日本榎村株式会社Emura U3A大型切丁机等。兴化市李工蔬菜机械有限公司LG-350型切丁机（切丁尺寸）：333、3.53.53.5、444、555、666、777、888、101010丁形，33(1.6-11) 、3.53.5(1.6-11) 、44(1.6-11) 、 55(1.6-11)、66(1.6-11) 、77(1.6-11) 、88(1.6-11) 、1010(1.6-11) 以及长19、25、30或自由长的丝条形，也可组合切厚10以内的所需方块。传动部件采用带轮传动和齿轮传动。在电机输出轴与驱动主轴之间采用带传动，可以减轻加工过程中推进器对电机造成的冲击。在推进器、辅助进料装置、圆盘刀和条刀之间，采用齿轮传动，保证了刀具之间的传动比。由于空间限制，齿轮传动分布在两边，齿轮为敞开式啮合，润滑较差且易对产品造成污染。美国Urschel公司DiversaCut 2110型切丁机：（切片厚度）1.6-25.4 ；（切丁尺寸）3.2-38.1 。该机采用变频驱动器（VFD显示）驱动电机，能够根据切丁材料的属性选择相应的转速。切丁机推进器、圆盘刀和条刀之间采用齿形同步带传动，有效地保证了传动比，产生的噪音较小，且不会对产品造成污染。1.3.2 存在的主要问题1. 切丁过程中出现的圆弧在切丁过程中，由于推进器和条刀均为回转运动，切出来的丁表面常常会带有一定弧度。当切丁尺寸较大时，圆弧表现较为明显。为了尽量减小产生的弧度，需要对整机进行速度匹配。不同材料的属性也各不相同，切削过程中所需要的切削力及转速也各不相同。同种材料在不同状态下切割所需要的切削力及速度也不同。这些都需要经过大量的计算和试验才能得到较好的结果。 2. 切丁过程中的速度匹配在切丁过程中，为了控制切丁尺寸，推进器、圆盘刀和条刀之间的速度匹配尤为重要。一般采用固定传动比的传动方式，如齿轮传动、链轮传动和齿形同步带传动。齿轮传动噪音较小，但安装精度要求较高且需润滑，易对产品造成污染。在条件允许的情况下，尽量采用封闭式安装。链传动安装简单，但不能在高速下运转，且产生噪音较大。齿形同步带为柔性传动，可以保证较为精确的传动比，但负载不宜过大，运转过程中易出现松弛现象，需增加张紧装置。在转速不高，且工作量不大的情况下，可以选用齿形同步带或链传动，在转速较高或工作量大的情况下，应选用齿轮传动。3. 送料装置在切丁过程中，料斗进料不宜过大，否则易造成堵塞，导致电机过载。应采用流线式的送料方式，在进料过程中可以使用水流冲击，减少切割过程中发生的粘刀现象。1.3.3 切丁机的应用前景切割果蔬作为一种新兴食品工业产品正在国内兴起，由于其具有自然、新鲜、卫生和方便等特点，正日益受到消费者喜爱。切割果蔬，可开袋即食或直接烹调，可广泛应用于快餐业、宾馆、饭店、单位食堂或零售，节省时间，减少果蔬在运输与垃圾处理中的费用，符合无公害、高效、优质、环保等食品行业的发展要求。切割果蔬不但可拓宽果蔬原料的应用范围，实现果蔬的综合利用，又具有潜在的经济效益和广阔的国内外市场发展空间。另外在诸多的农产品加工制成品中，有相当规模的产品是以切加工工艺技术为核心或以切加工工艺技术的应用为前提的。例如各种净菜、切制品、方便食品的生产技术中，切加工工艺技术是极为重要的核心生产环节之一，农产品的各种物理提取和萃取生产技术中，切加工工艺技术是极为重要的前处理生产环节。因此，对农产品的鲜切加工关键技术及装备研究开发，提高制成品的合格率，是农产品深加工高效、优质发展的基础。近年来,我国的蔬菜加工产业取得了显著成就,已具备了一定的技术水平和较大的生产规模,外向型蔬菜加工产业布局已基本形成,蔬菜及其加工制品在我国农产品贸易中占据了重要地位。据统计，2005年我国蔬菜产量达5.6亿吨，位居世界第一位；蔬菜及其加工制品出口680万吨，达到历史新高；出口额约44. 83亿美元，占整个农产品出口创汇总额的16.25 %。据海关统计，截止2007年9月我国累计出口蔬菜（含鲜冷冻蔬菜、加工保藏蔬菜和干蔬菜，下同）509.05万吨，同比增长10.78%，出口额44.79亿美元，同比增长14.94%。江苏省兴化市是全国著名的蔬菜生产基地，年产各类蔬菜100多万吨，全市拥有蔬菜加工企业118家，年加工脱水蔬菜5万吨以上，消化各类蔬菜80万吨左右。兴化市蔬菜加工园区创建于1995年3月，区内现有企业51家，从业人数2万人，年生产加工蔬菜10万吨，年产值13亿元，销售收入11亿元，税金4000万元。“十一五”期末，实现蔬菜产值30亿元，销售收入28亿元，入库税收1亿元。国术加工业的技术创新能力、产品质量及安全管理的提高将直接关系到我国果蔬加工业在世界加工业中的实力地位，更直接关系到我国“三农”问题的解决程度。这项工作对于提高我国农业生产附加值和农业效益，提供社会就业，推进农村小城镇建设，具有重要而深远的意义。1.4 主要研究内容针对不同物料的特性，现有切片技术存在的问题及其参数优化。参考莲藕的物理特性进行分析，在此基础上对切片系统机构设计和参数优化。具体内容为：（1）果蔬三维切丁机切片系统方案研究。首先确定系统方案，然后对系统机构进行分析研究。主要研究系统的切削速度、切削力、切削角度及推进器角度之间的相互关系。（2）切片系统的参数优化。利用数值分析，针对各个参数间的关系，在物料属性已知的情况下，针对不同的物料进行参数优化。第二章 果蔬切丁机切片系统研究2.1 切片机构方案设计果蔬三维切丁机的设计目的是要完成不同种类的果蔬的连续切片，针对不同外形和大小的瓜果、蔬菜进行加工。整机设计力图结合我国具体国情，从切片刀的选择，落料方式，切削机构等方面进行具体的研究设计。切片机构设计的核心部分是运动切割机构，包括刀架和切片刀的设计与分析。运动部件结构尺寸的确定主要根据是切片刀的行程，滑块行程的确定要根据物料的直径尺寸的统计分布规律。根据现有资料，结合切片机构的具体要求，确定了四种较为实用的切片机构方案：方案一 偏置曲柄滑快机构（图2.1）一由曲柄滑块ABC组成，利用偏置曲柄滑块机构的急回特性，具有较高的切削效率。图2.1 偏置曲柄滑块机构方案二 六杆急回机构（图2.2）：由曲柄摇杆机构OABC加上杆组（杆DE和滑快E）组合而成。杆长AB=BC=BD，主动件OA以作顺时针匀速转动，其运动特点是工作行程中切片刀可以获得近似匀速的切削运动，保证良好的切削质量。回程时间短，急回作用较曲柄摇杆机构有明显的增大。图2.2 六杆急回机构方案三 六杆增力机构（图2.3）：由曲柄滑块机构ABCE加上CD组成，当切片时，机构所处的位置是和角都很小的位置。通过分析可知，切片刀受到的力传到曲柄的力是很小的，所需要的电动机的功率不需要很大。图2.3 六杆增力机构方案四 离心滚筒机构（图2.4）：由带挡板的旋转滚筒加固定的切刀组成。滚筒顺时针旋转，当转速恒定时，切削速度近似均匀。特点是切削速度较快，效率很高，且对物料的外形和大小有较强的适应性。图2.4 离心滚筒机构2.2 切片机构方案优选果蔬切丁机切片方式总体方案的确定，对于后续工作意义重大。从以上提出的四种切片机构设计方案中选择最优的方案，采用综合评价法进行选优。 综合评价法是对方案进行评价的基本方法，其评价体系比较笼统，但因为比较简单明了，常被用来对方案的预评估。对机构的选优评价一般可以从以下五个方面着手，即功能目标完成情况、系统的工作性能、系统的复杂程度、系统方案的经济性、系统方案的使用性。根据经验和各目标的权重，共确定了六个项目和相应的评价尺度如表2.1所示表2.1方案评价体系评价项目（gi）得分等级评价分数（评价尺度）功能目标完成情况（g1）完全实现系统的功能要求10基本实现系统的功能要求5部分实现系统的功能要求2不能实现系统的功能要求0系统的工作性能（g2）精确实现切片的运动规律10基本实现切片的运规律5部分实现切片的运动规律2不能实现切片的运动规律0系统的复杂程度（g3）简单10不复杂5复杂0系统方案的经济性（g4）设设，制造费用低10设计，制造费用较低5设计，制造费用高0系统方案的实用性（g5)实用、维护简单、工作可靠10较实用、维护较简单、工作可靠5不实用、维护困难、工作不可靠0系统方案的效率（g6）效率很高10效率较高5效率不高0 应用评价体系，对个方案的评价打分如表2.2所示表2.2 方案评价分值方案评价项目评价分数合计g1g2g3g4g5g6A1510101010550A25100510535A31010505535A41051010101055表中：A1代表偏置曲柄滑块机构方案A2代表六杆增力机构方案A3代表六杆急回机构方案A4代表离心滚筒机构方案由表2.2的结果方知方案四（离心滚筒机构方案）为最优方案。2.3 切片厚度调整装置方案设计及优选结合切片机构使用要求，确定调整切片厚度方案如下：螺旋调节装置通过丝杠等将旋转运动转换为直线运动，通过旋转螺母，实现切片厚度的调节。特点是结构简单，安装方便。图2.5 螺旋调节装置齿轮齿条机构通过齿轮齿条的相互啮合，将旋转运动转化为直线运动，通过旋转齿轮，实现切片厚度调节。特点是传动比精确。图2.6 齿轮齿条机构凸轮顶杆机构可以根据需要精确控制所需要的厚度，精度较高，但加工成本较高，适用于精度控制较高的场合。图2.7 凸轮顶杆机构蜗杆蜗轮机构蜗杆蜗轮机构是一种将旋转运动转化为角度摆动的机构，蜗杆的旋转可以精确转换为蜗轮的角度转动，且转动过程中机构自锁，无需再添加锁紧装置。图2.8 蜗杆蜗轮机构根据实际需要，果蔬切丁机加工精度要求不是很高，且调整厚度范围较大，再考虑经济的基础上优先选用螺旋调节装置方案。2.4 果蔬切丁机切片系统设计通过对人工切片动作分析发现，人工切削是用一定的力压住物料使其底面贴在一平板上，然后推向固定刀片，因此每片物料都有同一个基准面，这样切出的薄片厚薄均匀一致，而且不粘刀。果蔬切丁机切片机构将采用离心滚筒机构，基本模仿人工切片方式，主要对执行机构（切片机构）进行设计。2.4.1 切片机构的组成及其工作原理1. 切片机构的整体组成本机构为离心滚筒机构，主要由推进器外壳1，滚筒3，盖板4和定刀7组成。1推进器外壳 2连接板 3滚筒 4盖板 5梳齿板 6连接螺栓 7定刀图2.9 结构简图2. 工作原理如图2.9所示，当物料由外界输送到滚筒3内，在滚筒内侧有六个挡板，在挡板带动下，物料做回转运动。当滚筒转速达到一定值时，由于离心力的作用，物料会紧贴在推进器外壳1的内壁。当经过固定在推进器外壳上的定刀时，物料被定刀切割，实现切片动作。其中，盖板4通过具有一定柔性的连接板2与推进器外壳1相连，盖板可以使用螺旋移动来实现切片厚度的调节。2.4.2. 切片机构的尺寸计算1. 零件尺寸应厂家要求，推进器外壳内径取为400，切片厚度为3-16。挡板数量为6个。滚筒外壁与外壳相配合，因此滚筒外径为400，挡板距外壁边缘距离应不大于1.5。推进器外壳通过螺栓与机架相连，故取推进器外径为460。2. 切片行程分析滚筒内装有六个挡板，理论上滚筒每旋转一周就完成了六个切片动作，切片的最大行程为滚筒外壁的1/6圆弧，即为=209.333，满足大多数瓜果蔬菜。2.4.3. 物料切削受力分析及参数计算1. 计算最小转速nmin和确定实际转速n初选推进器直径D=400，由离心力公式计算最小转速。 （1）=1.9980m/s由计算可得nmin=0.7950r/s47.7r/min参照美国Urschel公司切丁机，初定=30，=10。考虑到推进器由电机带动，电机与推进器之间采用带传动和一级齿轮传动，且传动系统中选用的变频电机额定装束为1440r/min,电机到推进器之间的传动比为12.5，故推进器转速应在110r /min左右。选定n=110 r/min。2. 物料切削受力分析物料在切削过程中，切片能否正常进行，除了要满足切削力足够，还应保证物料紧贴推进器外壳内壁，防止出现切片厚度不均的情况。因此，需要对滚筒的转速n，挡板与滚筒径向夹角和切片方向与竖直方向的夹角进行分析，以满足切片要求。受力分析如图2.10所示。图2.10 切削过程受力分析 将物料等效为一个1006040的平行六面体，且六面体的侧面倾斜一定角度。如图2.11所示。图2.11 物料等效模型物料的受力分析可以简化为对平行六面体的切削受力分析。如图2.12所示。图2.12 物料受力分析将所有外力集中到物料质心，得到物料受力分析简化图，如图2.13所示。图2.13 物料受力分析简化图 （2） （3） （4） （5） （6） （7）其中，F为离心力，f为切削力，N为挡板作用力，N1为推进器内壁作用力，G为重力；M1为f在质心产生的转矩，M2为f1在质心产生的转矩，M3为N在质心产生的转矩；l为物料长度，h为物料厚度，d为切片厚度。由于推进器内壁摩擦力在质心产生的转矩很小，在计算过程中可以忽略不计。参考1中莲藕剪切强度=4.2106 N/m24.8106N/m2,初定物料剪切强度为=2.0104N/m2。物料模型大小为1006040，故l=100,b=60,h=40。切片厚度d定为3。物料自重为500g。 （8） （9）联立公式（1）（9）可得 （10）3. 切片系统的参数计算由公式（10）可知，对于N的影响很小，故选定=10时绘制-N关系曲线，如图2.14所示。图2.14 -N关系曲线由图2.14可知，转速一定时，当增大情况下，N随着的增大而减小。当N减小时，滚筒挡板作用力减小，驱动滚筒所需要的力矩就越小。因而当N最小时所对应的角为最佳角度。当增大时，挡板在径向方向的高度就会减小，有公式可知，其中L为挡板总长L=66，h为所切物料的厚度。若要使机器能够切厚度为55的物料，则h55。因此可以得到33.6。为了便于安装，选取=30为最佳角度。第三章 切片系统的结构设计3.1 零件的实体建模Unigraphics Solutions公司(简称UGS)是全球著名的MCAD供应商,主要为汽车与交通、 航空航天、日用消费品、通用机械以及电子工业等领域通过其虚拟产品开发(VPD)的理念提供多级化的、集成的、企业级的包括软件产品与服务在内的完整的MCAD解决方案。其主要的CAD产品是UG。UG公司的产品主要有为机械制造企业提供包括从设计、分析到制造应用的Unigraphics软件、基于Windows的设计与制图产品Solid Edge、集团级产品数据管理系统iMAN、产品可视化技术ProductVision以及被业界广泛使用的高精度边界表示的实体建模核心Parasolid在内的全线产品。UG在航空航天、汽车、通用机械、工业设备、医疗器械以及其它高科技应用领域的机械设计和模具加工自动化的市场上得到了广泛的应用。在设计过程中，运用UG软件进行三维实体建模，更加直观。通过零件虚拟装配，可以检查出设计零件中存在的问题如尺寸干涉，并及时发现和修改。3.1.1 推进器外壳的实体建模推进器外壳为回转件，画出截面形状后通过旋转命令得到实体，在此基础上，经过zc轴创建一基准面，使其与xoy面成一定角度。在创建的基准面上进行拉伸求和操作。再在两侧面进行拉伸操作，得到零件的整体骨架。应用打孔命令，在合适的位置进行打孔操作。推进器外壳实体如图3.1所示。图3.1 推进器外壳3.1.2 滚筒实体建模滚筒为回转件，建模分为三部分进行。滚筒前挡板后挡板均为回转件，可以通过拉伸或旋转命令实现，再在得到的零件上进行打孔操作完成零件实体。滚筒内的挡板为平行六面体，可以通过拉伸操作完成。将建好的三个实体通过装配操作，完成整个滚筒的实体建模，如图3.2所示。图3.2 滚筒3.1.3 盖板的实体建模盖板可以近似看做回转体，可以通过旋转一定角度完成实体建模。完成后进行打孔和拉伸操作，得到零件实体如图3.3所示。图3.3 盖板3.1.4 梳齿板的实体建模梳齿板为板件，绘出截面形状后通过拉伸完成。梳齿板上的矩形槽可以通过拉伸切割操作完成，再通过线性阵列，完成多个矩形槽的建模。梳齿板的实体如图3.4所示。图3.4 梳齿板3.1.5 定刀的实体建模定刀为板件，可以先绘制截面形状，在进行拉伸操作。在已有的实体上进行旋转切割，完成圆弧槽的建模，再通过线性阵列，最终定刀完成实体建模，如图3.5所示。图3.5 定刀3.1.6 连接螺栓的实体建模连接螺栓是用来连接推进器和圆盘刀的，为回转件，可以通过旋转或凸台命令完成建模。在通过拉伸切割，最终完成实体建模，如图3.6所示。图3.6 连接螺栓3.1.7 连接板和垫片的实体建模连接板和垫片均为板件，可以通过创建长方体，再在长方体上打孔完成实体建模，如图3.7、图3.8所示。 图3.7 连接板 图3.8 垫片3.1.8 切片厚度调整机构切片厚度调整机构有三部分组成，圆螺母，丝杠和连接板组成，如图3.9所示。图3.9 切片厚度调整机构3.1.9 整机装配图将建模的零件按照装配的要求完成装配。整机装配图如图3.10所示。图3.10 整机装配图3.2 工程图的绘制通过UG软件，将三维实体零件转换为二维工程图，查阅相关的技术准则和要求，绘制零件工程图和装配图。装配图如图3.11所示。图3.11 装配图第四章 总结4.1 完成的工作1. 本文对提出的四种切片机构方案进行分析，确定离心滚筒机构最佳方案。对离心滚筒机构参数进行分析，确定了滚筒及推进器外壳的基本尺寸，并对滚筒挡板的角度，切片方向与竖直方向的角度和滚筒转速n之间的关系进行分析计算，确定了零件基本参数。2. 其次，在Urschel公司切丁机的基础上进行零件的实体建模，满足了厂商要求。通过三维图形到二维图形的转换，查阅相应的技术准则和要求，完成了果蔬切丁机零部件及装配图的绘制。4.2 今后的工作在设计的过程中，笔者认为应当在以下几方面继续： 1. 应当对各种果蔬的外型尺寸及重量进行统计和分析，在条件允许的情况下，增加试验因素如筒转速、直径大小、物料自身几何物理特性（形状、密度、含水率、抗剪、抗压强度）、切片厚度，并进行切丁实验，统计切丁的破损率，观察切丁形状，以便对机器的相应参数进行优化，提高整机性能。2. 增加质量检测装置，在物料加工过程中，实现物料切削的自动控制，发生堵塞或缺料时应报警。3. 增加安全保护装置，如限位开关，防止因操作不当造成的意外损失。致谢本