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)械工程師來說，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?；镜墓δ?，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，使固體被卡住無法移動(dòng)，另外一種是提供最大靜摩擦力超過物件慣性力作用來避免移動(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"固體無法穿越固體"，物件除了慣性力以外，在移動(dòng)過程中不會(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慣性力作用的方式來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)使用油壓夾具來固定物件，
在有些木頭材質(zhì)物件的固定上也很常見，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)生壓力差來提供正向力，再配合高摩擦系數(shù)材質(zhì)來提供超過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)過程中固定物件的角度來看，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，常見于銑、磨、刨等工具機(jī)的工作臺(tái)上(磁性固定座)，
不過這種力量很大，通常不是用來克服移動(dòng)的慣性力，而是用來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；治具的主要功能是固定并定位物件的位置，相對(duì)夾具來說，在功能上多了一個(gè)定位的作用，經(jīng)常看到的治具會(huì)使用幾何限制的方式來定位物件，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)格上來說其實(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)開始，加上驅(qū)動(dòng)裝置、控制回路等一路過來，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)制造出來的形狀，或者是說將原料塑形成所需要的形狀，從這個(gè)角度來看，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無所不在，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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