在制造上，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)夾具、治具、模具這三個(gè)專有名詞，對(duì)非制造、機(jī)械背景或者是實(shí)務(wù)經(jīng)驗(yàn)不多的機(jī)械工程師來(lái)說(shuō)，這三個(gè)名詞有時(shí)會(huì)很容易混淆。
下面簡(jiǎn)單的介紹一下希望能幫助有興趣的人能夠有個(gè)基本認(rèn)識(shí)。
夾具：
常見(jiàn)的英文翻譯為 Clamp，主要的用途就是固定物件；夾具不僅僅出現(xiàn)在生產(chǎn)機(jī)械設(shè)備上，其實(shí)也很廣泛被用在很多領(lǐng)域，
例如槍枝上固定瞄準(zhǔn)鏡的結(jié)構(gòu)就稱為夾具；在自動(dòng)化機(jī)械設(shè)備中固定移動(dòng)中的物件是非常基本的功能，只要原料是固體類的就免不了需要在加工、組裝或移動(dòng)過(guò)程中固定住物件，目的在避免受力或慣性變化(加減速度變化)時(shí)物件不會(huì)任意移位，夾持是就是其中一個(gè)最主要的固定方式；仔細(xì)思考物件固定的原理，其中之一是給予幾何限制，使固體被卡住無(wú)法移動(dòng)，另外一種是提供最大靜摩擦力超過(guò)物件慣性力作用來(lái)避免移動(dòng)。
第一種方式幾何限制，在理論上是最好的方法，道理很簡(jiǎn)單，就是傳統(tǒng)物理上認(rèn)知的"固體無(wú)法穿越固體"，物件除了慣性力以外，在移動(dòng)過(guò)程中不會(huì)受到額外的作用力，可以避免物件受到額外作用力的影響，但是夾具必須配合物件的形狀進(jìn)行設(shè)計(jì)，又需要保留公差以因應(yīng)物件制作上的公差、誤差，所以實(shí)物上很少看到完全用這一種概念設(shè)計(jì)的夾具，原因是變化彈性太小，而且誤差會(huì)造成物件與夾具碰撞的可能。
第二種方式以提供最大靜摩擦力超過(guò)慣性力作用的方式來(lái)維持物件的固定位置，這種方式提供的摩擦力需要克服至少兩個(gè)方向的慣性作用，一個(gè)是重力方向，物件不會(huì)往下掉，一個(gè)是運(yùn)動(dòng)方向(平移、旋轉(zhuǎn)都要考慮)，讓物件不會(huì)在加減速時(shí)移位，這是目前最主要的應(yīng)用方式。
傳統(tǒng)上對(duì)金屬材質(zhì)，因?yàn)椴牧媳旧淼膹?qiáng)度高，可以施加很大的力量用以確保物件不會(huì)移動(dòng)，所以在一些金屬處理的自動(dòng)化設(shè)備上經(jīng)常會(huì)使用油壓夾具來(lái)固定物件，
在有些木頭材質(zhì)物件的固定上也很常見(jiàn)，只是固定力量會(huì)比較小。
上圖的的夾爪氣缸，可以直接夾持并旋轉(zhuǎn)小型物件進(jìn)行搬運(yùn)
提供最大靜摩擦力的方式，除了夾持動(dòng)作提供正向力再乘以摩擦系數(shù)計(jì)算出最大靜磨擦力以外，其實(shí)還可以利用真空吸力產(chǎn)生壓力差來(lái)提供正向力，再配合高摩擦系數(shù)材質(zhì)來(lái)提供超過(guò)慣性力所需要的最大靜摩擦力，這種方式有機(jī)會(huì)可以減少對(duì)物件的施力大小，因此在一些精密元件或易脆性材質(zhì)的固定上經(jīng)常被拿來(lái)使用，缺點(diǎn)是高摩擦系數(shù)材質(zhì)會(huì)殘留并污染或劃傷到物件的表面，這在某些要求超高潔凈度的產(chǎn)品上就要注意。
從移動(dòng)過(guò)程中固定物件的角度來(lái)看，對(duì)鐵材，包括其他具磁性的鐵、鈷、鎳等，還有一種特別的方式是利用電磁力，常見(jiàn)于銑、磨、刨等工具機(jī)的工作臺(tái)上(磁性固定座)，
不過(guò)這種力量很大，通常不是用來(lái)克服移動(dòng)的慣性力，而是用來(lái)克服切削加工的力量。
少數(shù)特別的例子是用在高溫環(huán)境下，無(wú)法使用軟材質(zhì)，也有一些場(chǎng)景會(huì)混合使用以上兩種方法，在其中一個(gè)方向改成幾何限制(例如重力方向)，以盡量降低施力對(duì)物件的影響。
通常的英文名稱是 Jig ，治具是從日文的發(fā)音沿用而來(lái)；治具的主要功能是固定并定位物件的位置，相對(duì)夾具來(lái)說(shuō)，在功能上多了一個(gè)定位的作用，經(jīng)?？吹降闹尉邥?huì)使用幾何限制的方式來(lái)定位物件，所以像定位塊、定位銷經(jīng)常會(huì)有斜面設(shè)計(jì)，用來(lái)引導(dǎo)物件進(jìn)入一個(gè)比較小的空間范圍，限制住物件的位置。
為了更精確的固定物件有時(shí)還會(huì)加上強(qiáng)制推動(dòng)的動(dòng)作，使物件抵靠在基準(zhǔn)面/邊上；這個(gè)動(dòng)作如果還有持續(xù)并防止物件移動(dòng)，功能上就有點(diǎn)像夾具的延伸；或者以?shī)A持方式進(jìn)行中心定位等，所以也經(jīng)常造成誤解，把夾具跟治具混為一談。所以?shī)A具跟治具嚴(yán)格上來(lái)說(shuō)其實(shí)功能用途上是略有不同的，夾具著重在固定，治具著重在"精確"定位，但是因?yàn)橹尉哂袝r(shí)會(huì)多了夾持固定的需求，所以有時(shí)跟夾具會(huì)有點(diǎn)像；實(shí)務(wù)上，兩者的機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)在工廠內(nèi)常常被放在同一個(gè)部門，稱為夾治具設(shè)計(jì)，這個(gè)部門可能放在生產(chǎn)，也可能放在設(shè)備維護(hù)，甚至放在廠務(wù)或產(chǎn)品研發(fā)，基本上的學(xué)經(jīng)歷背景都是以機(jī)械工程師為主。
夾治具改善與設(shè)計(jì)在自動(dòng)設(shè)備發(fā)展過(guò)程中是一個(gè)非常重要的起始點(diǎn)，很多自動(dòng)化設(shè)備公司的源頭都是從幫工廠做國(guó)外進(jìn)口的夾治具改善與設(shè)計(jì)開(kāi)始，加上驅(qū)動(dòng)裝置、控制回路等一路過(guò)來(lái)，累積產(chǎn)品與設(shè)備經(jīng)驗(yàn)成為完整自動(dòng)化設(shè)備公司。
英文名稱Mold，又是什么？前面的夾治具功能主要就是固定與定位，基本上對(duì)產(chǎn)品并沒(méi)有其他的作用，并不會(huì)直接影響到產(chǎn)品本身，但是模具就不同了，模具會(huì)直接參與制造的過(guò)程。
模具有很多種，但是基本上的作用就是限制產(chǎn)品生產(chǎn)制造出來(lái)的形狀，或者是說(shuō)將原料塑形成所需要的形狀，從這個(gè)角度來(lái)看，夜市賣的雞蛋仔、鯛魚燒、紅豆餅?zāi)５鹊染褪亲钔ㄋ滓锥睦?，所以模具在商品制造上可以說(shuō)無(wú)所不在，講的跟通俗一點(diǎn)的就是制作月餅用的木制模也是模具的一種，只要最后銷售到終端消費(fèi)者手中的大量制造商品，會(huì)一定的形體存在，這個(gè)形體就必須依靠模具來(lái)完成。
模具的分類會(huì)依據(jù)產(chǎn)業(yè)與選用制程決定，撇開(kāi)食品類的模具，在制造業(yè)上的模具主要處理的材料有兩大類：塑膠與金屬(當(dāng)然還有其他陶瓷、復(fù)合材料等也會(huì)用到模具，但是量比較少)，所以先簡(jiǎn)單介紹近幾十年來(lái)數(shù)量最多的塑膠制造模具。不論金屬制造或塑膠制造用的模具可以依據(jù)制程不同而有不同的分類。
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