木薯是世界三大薯类作物之一，原产于南美亚马逊河流域，是全球近七亿人口赖以生存的主要粮食作物，广泛分布于热带及亚热带地区。我国是木薯主产国之一，十九世纪初开始引进、种植，现主要分布在广西、广东、海南、云南等省区，主要作为工业淀粉、酒精及生产饲料的原料，少量鲜食。目前我国木薯产业总体经济效益不佳，而木薯的食用化是提升其经济效益的重要方向。然而木薯皮中含有氢氰酸，能够让人中毒甚至死亡。这种氢氰酸主要存在于深层皮内，食用前需要将其干净去皮。目前，食用木薯去皮主要依靠手工剥离，劳动强度大，效率低，且剥皮不及时还易造成木薯变质，无法规模化开发木薯食品。解决木薯机械化去皮，对推动木薯食品商业化，丰富城乡居民食品种类，带动木薯产业发展具有重要影响。
　　实测华南9号木薯的三维尺寸与力学特性，进行统计分析，通过相关仪器测定木薯的相关参数。简化木薯块茎模型，测量木薯的三维几何尺寸，得到木薯的长轴尺寸主要分布在150mm-300mm，平均值为248.25mm，径向最大尺寸的分布范围为60mm-80mm，平均值为68.53mm，木薯皮质量占总木薯总质量百分比的平均值为13.35%。多次测量木薯的平均密度为1.16g/cm3，木薯的含水率为65.31%。利用质构仪对木薯块茎进行径向与轴向带皮的压缩试验，得到使其破裂的最大力分别为33.53N、50.42N。
　　通过对木薯各项尺寸的分析，本文研究设计了一种基于对心顶定位、仿形切削的木薯切削去皮机构，同时确定木薯去皮机构各个主要的结构部件，对比分析各结构部件的设计特点以及材料选择。针对各结构工作的特点，对机构工作过程做了力学关系分析，确定了影响去皮机构工作的关键因素，得到了各参数间的数学关系。
　　建立木薯切削去皮机构的三维模型，并进行结构优化。采用三维软件SolidWorks对定位仿形式切削去皮机构的关键零部件进行设计以及装配，将关键薄弱部件对心顶定位卡盘、削皮刀具、仿形力臂、螺旋杆等的几何模型导入有限元分析软件AnsysWorkbench并对其进行结构静力学与动力学模态分析，并结合对机器的理论分析对所设计的仿形式切削去皮机构的关键部件进行进一步优化设计。
　　进行木薯切削去皮机构性能检测试验时，以木薯皮质占比为基础，将去完皮后木薯质量的偏离率以及木薯皮残留面积作为试验性能检测指标，分别进行了对刀具板倾角、对心顶定位卡盘转速、仿形臂上仿形力的单因素试验，得到了各因素对去皮效果影响的显著性，并在此基础上进行了正交试验，得出了各因素对去皮性能影响的主次顺序，同时结果表明当刀具板倾角为40°、心顶定位卡盘转速为120r/min、仿形臂上的仿形力为80N时，去皮效果最佳，理论上所得木薯去皮质量偏离率为2.0%左右，木薯皮残留面积为10%左右。