我国西兰花种植面积和总产量居于世界前列,近年来西兰花种植规模仍在快速持续增长,但是西兰花加工的机械化程度较低。目前,国内没有西兰花切块的相关机械装置,国外对于西兰花切块机械化研究较早,切块方式有仅切块、仅去芯、分级切块方式,仅切块的方式效率高,但切块时采用固定模型的刀具进行西兰花的等分切块,切后的西兰花小块上仍存在大茎上的茎块,导致切块效果不好;仅去芯式大多采用球形刀具绕定轴转动的机械装置对西兰花进行去芯,结构相对简单,容易切不到位,导致切块结束后仍存在大块,需人工二次加工;分级切块式,采用两次切块的方法对西兰花进行切块、去芯,切块效果良好,但结构复杂,效率较低。基于以上情况,本论文以实现对收获后的西兰花进行均匀切块和高效去芯一次解决为研究目标,重点研究了我国西兰花的机械物理特性,建立了西兰花切块-去芯机构运动学分析的数学模型,根据理想切块轨迹对机构进行了运动学参数优化以及动力学仿真分析与验证,并搭建了西兰花切块-去芯生产线进行试验研究。本文研究的主要内容如下:1)针对西兰花切块-去芯生产线设计要求,需对西兰花的机械物理特性进行试验研究,结合西兰花物理特性得到的理想切块轨迹与机械特性试验得到的最大切应力的影响因素分析,得到最佳刀具结构参数和工作参数,为后续西兰花切块生产线装置设计提供合理的依据。2)根据得出的西兰花切块理想轨迹与最佳刀具结构,提出了西兰花切块-去芯机构,并建立了西兰花切块-去芯机构的运动学模型,根据西兰花的切块轨迹要求建立机构参数优化模型,得到最佳机构参数。3)建立了西兰花切块-去芯机构动力学分析模型,利用拉格朗日方程计算出两驱动力。建立了西兰花切块-去芯机构的虚拟样机,并进行了动力学仿真,根据动力学仿真结果判断机构各个铰链点的受力情况,并据此对切块机构进行结构优化,最终完成西兰花切块-去芯生产线装置的设计。4)完成了切块-去芯机构的零件设计与选型,完成了切块-去芯生产线样机的装配与调试,在样机上进行了切块试验,并用高速摄像技术完成对机构运动轨迹的追踪,通过实际轨迹与理论仿真轨迹对比,验证了切块-去芯机构的可行性。