气力自动清屑夹具设计及清屑效果分析

针对大批量、结构不同的非异形零件,为提高机械零件的加工效率,配合数控加工中心上下料机械手,设计了一款低成本、结构简单、定位精准、适用性强的自动清屑夹具,包括定位装置设计、夹紧机构设计、清屑气路设计。通过对铣削力和夹紧力的分析,在保证定位精度和稳定性的前提下,提高了夹具的适用范围和可行性。利用SolidWorks建立夹具三维模型,应用Fluent-EDEM气固耦合,对3种不同结构气路和切屑颗粒进行仿真,并优化了气路截面。结合气流迹线图、出口气流流速、外流场颗粒运动状态分析,结果表明,带集气腔的矩形气路,出口气流速度均匀,气流场稳定,0.5 s内切屑清除效率达到99.35%。仿真结果可为气力清屑夹具的优化设计提供参考依据。