玉是天然形成的一类岩石矿物集合体,千百年来一直受到广大人民群众的喜爱,玉石珠链作为一种玉饰品,生产时需要对玉石珠进行钻孔加工。目前已有多种玉石珠钻孔设备在生产中应用,但均不能脱离人工操作,这类生产方式存在生产效率低、劳动强度大、工作环境恶劣和操作安全隐患等问题。本课题拟开发一种集自动送料、自动装夹、自动钻孔、自动落料于一体的全自动玉石钻孔机,以促进玉石加工业的发展。论文的主要内容如下:(1)基于岩石力学理论,分析了岩石遭到破坏的原因,对影响岩石力学性质的主要因素进行了分析,为玉石的钻削设计有利的加工条件提供理论指导,包括减小夹具对玉石的夹持力,以减小围压的作用;水浸泡玉石可以增加玉石内部裂隙扩张等都有利于钻孔加工。(2)对岩石钻削理论模型进行了推导,分析了岩石恒钻压钻削过程中钻头扭矩与钻头转速之间的对应关系,确定了合理钻孔转速区间作为实验转速区间。(3)设计制造出玉石珠钻孔夹具,对玉石珠进行恒定钻压条件下的钻孔实验,基于获取的实验数据,得出了进给速度和钻头转速的最佳组合,为钻孔机构设计提供了设计参数。(4)设计出全自动玉石钻孔机关键部件,进行相关元器件的选型计算。完成了整机的虚拟建模、装配,为了避免设计失误,对装配模型进行间隙检查分析。(5)根据玉石珠钻孔加工步骤,对各执行部件的工作过程做了时序设计;利用NX8.0运动仿真模块对玉石珠钻孔加工过程进行了运动仿真分析,避免零部件之间因为设计不合理而导致的运动干涉。(6)设计了整机气动控制回路并进行气动元器件的选型计算,根据工作时序,设计PLC控制程序,利用PLC仿真器对程序控制过程进行了运行模拟,验证了设计的正确性。