莲仁去芯是莲子加工过程中的重要工序，随着莲子市场需求量的快速增长，传统的手工去芯方式必将被机械化去芯方式所取代。现有全自动莲仁去芯设备在去芯过程中莲仁崩碎严重，既增大了莲仁在加工过程中的损耗，同时还影响了产品的外观质量。为解决莲仁去芯过程中的崩碎问题，本文对莲仁的物理机械特性和切削加工特性进行了理论分析和实验研究，旨在找出莲仁的物理机械特性、刀具几何参数、切削工艺参数对莲仁崩碎的影响规律，为开发高质量全自动莲仁去芯设备提供理论依据。论文完成的主要工作如下：1)测定了莲仁的几何参数、物理参数和机械性能参数，获得了莲仁的直径、长度和曲率半径等参数的分布规律、莲仁密度的精确值、莲仁的含水率、莲仁硬度和抗压强度等参数，分析了莲仁的含水率与莲仁的硬度、抗压强度之间的关系。为莲仁加工过程分析提供了材料参数。2)基于切削加工理论，从简单的二维直角切削模型出发，推导了莲仁切削加工时轴向力与扭矩的理论计算公式，揭示了影响切削力的主要因素，计算了不同切削条件下莲仁去芯过程中的切削力及扭矩。3)基于UG软件建立了莲仁及麻花钻三维模型，运用AdvantEdge切削仿真软件对莲仁的去芯过程进行了有限元分析，得到了不同切削条件下的切削力、扭矩、温度变化曲线及应变图，分析了不同切削工艺参数对莲仁去芯质量的影响，初步验证了理论模型的正确性。4)借助于Kistler旋转测力仪，采用正交试验法，试验测试了主轴进给量、主轴转速、钻头直径、钻头顶角等参数对莲仁去芯时切削力、扭矩的影响规律，获取了莲仁崩碎的极限参数。将切削实验结果与理论计算结果、数值模拟结果进行了对比，三者基本吻合，从而验证了力学模型及有限元模拟的正确性。