甘蔗切割器切割性能的好坏对甘蔗切割质量乃至甘蔗收割机的推广有着重要影响。在随机条件下（地面随机、甘蔗位置随机、甘蔗直径随机（25mm，28mm，30mm）），深入研究甘蔗切割破头率的机理，优化切割器工作参数，为切割器的设计提供理论依据，具有重要的理论意义和使用价值。　　 课题首先测试地面不平度，采用三角级数模拟地面引起的刀盘随机振动；测量蔗皮和蔗芯的弹性模量、拉伸强度；制定甘蔗坏切割状态判别标准；建立地面-甘蔗-切割器数学模型，对甘蔗直径和甘蔗分布位置进行随机化处理，编写了判断甘蔗切割状态的程序；利用程序对甘蔗切割过程进行仿真试验，通过统计软件SPSS对破头率与各因素（速度比（刀尖旋转线速度/前进速度）、刀片有效工作长度、刀盘倾角、刀片数目等）、交互作用的关系进行回归分析，进一步对影响破头率的机理进行分析；最后对四因子二次回归通用旋转组合设计回归出的数学模型进行优化，得出因素的最优组合：速比为37，刀片有效工作长度为75mm，刀盘倾角为12.5°，刀片数目为2片时，破头率分别降至8.665％、3.945％和6.192％。可靠性95％的破头率区间y±2σ分别为（0，21.250），（0，17.269），（0，19.272）。