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關于機械設計方面的讀物和文章，網上或書店流行且比較實用有效的，95%是所謂的《機械設計圖冊》或者《精巧機構設計實例》之類。然而，即便是標榜“經驗”或分析，個人覺得，還是停留在教材階段，對初學者或者基礎不夠扎實的設計者來說，能夠應用和受益的范圍和層次都比較有限。
相反，倒是論壇有些“菜鳥”（其實大部分都有相當經驗了：）提出某某問題，引來多人競答而帶有“專題性”的內容，和實際工作貼合較緊，有用可用也。有鑒于此，我有意結合自己的工作經驗、感受和認識，給想了解或進入機械行業的朋友作一些介紹和分享，可能陸陸續續會有，不求理論如何正確觀點如何新穎，但求對大家有啟發有幫助。（注意，絕不是在賣弄哦，純粹無私分享個人經驗、教訓和感受罷了，希望大家也都不要太閉塞和吝嗇：）
由于機械是一個很寬泛的行業，而個人往往只是從事其中一個分支或部分，不可能面面俱到，因此我揀廣為人知相對簡單的夾治具談起。當然，不管分得多細多深，都只是實踐性操作和行業特性有些區別，所涉及的機械理論是通用的，都能被大家接受。
關于夾治具的確切定義，沒有找到（也沒必要追究，知道是什么就足夠了），我認為是：為解決實際問題或實現某個功能而針對性制作的輔助性裝置。特點是：結構簡單，應用廣泛，種類繁多，可以是一塊鐵片，也可以是一臺設備。比如，磨床用擋塊，可以叫它夾治具；比如，Hi-pot測試機，可以叫它治具。（注：名詞來源日本，我們叫工具）
電子行業的夾治具，大致有壓入、折彎、切斷、鉚合、熔接、測試、固定等分類，當然，也可以分為普通和特殊兩類，看個人喜好或等專業書記去整理規定了。基本上，除了電測和熔接，一般工廠都有自己的設計部門或干脆自己制作。可以斷言，有電子廠的地方，就會有夾治具；沒有電子廠的地方，夾治具也比比皆是。相應地，這類工作需求是比較大的，由于入門相對容易，也比較適合學歷層次不夠高（工廠一般要求不高）或者作為轉機械行業的一個突破口。
從某種意義上講，夾治具設計更能鍛煉一個人的異常分析和問題解決的能力，而設計能力相對比較復雜設備如自動機之類而言，會比較淡薄和次要些。為什么這么說呢？理由有二：
1.
治具在設計上以簡單、好用和安全為原則，體現在結構上也體現在工件上。所以，知道怎么做了，從畫圖到組裝到調試成功，幾乎不用費多大勁。然而，治具服務的對象，往往有些是不能實現自動化而手工作業困難的棘手產品，這時，會經常頭痛，如果有問題不是機械本身問題，但如缺乏異常分析和甄別解決問題的能力，就會被混淆欺騙，就會被搞到寢食不安，每天頭發像刺猬：）
大多數工廠（尤其大陸）生產基本工序大都仍是人在主導，治具發揮的是輔助性作用。由于結構相對簡單，有時要實現某個“復雜”功能或解決某些疑難問題，確實很傷腦筋，而主管或別部門的人才不管這些，他們通常會說，某某，產線XX產品不良多，你弄個治具或把已有治具改善下。簡單解決簡單，當然沒問題了，遇到麻煩的，可能就要考驗下分析和解決問題的能力了，而一旦你找到原因和對策，設計個夾治具要不了兩三天，因為簡單。有時，產線會拿一大堆不良品來找你算帳，如果你不能找出“反證據”，那么你要么可能稀里糊涂做了替罪羊，要么可能費老大一番工夫才找到原因，然后吐血30兩。
2.通常設計夾治具，考慮最多的，往往不是機械本身，而是產品或制程方面，無論怎么做，每套治具的成本差別不大（專案費用也限死了），就算多花個三五萬，企業也能接受；如具備豐富的產品和制程經驗，往往能洞悉先機，在未生產時就對產品可能問題提出改進，同時擬出一套合理高效的生產方案，然后再細化到各工站夾治具制作，也就長遠性地保障成本控制和效率提升，這部分是企業最在乎的。同工站的治具，會有很多方案，有時需要綜合考慮產品特性、產能要求、成本控制等因素才能定稿，這個過程其實更多是一種機械以外的分析能力，而不單純是所謂的設計能力。換言之，優秀夾治具設計者同時應該是產品、制程和設計全通，否則水平會低一個檔次，哪怕圖畫得再漂亮，治局具做得再巧妙。事實上，不懂產品不了解制程的設計師，我相信也搗不出象樣的治具，甚至可以說只會制造麻煩。
當然啦，強調機械以外的問題分析和解決能力，并非忽視淡化機械本身的功用。相反，機械設計師必須以設計能力和水平為最基本和最重要的“拳頭”來武裝自己，而且要注意不斷增進從各個方面提高自己的，否則很容易就落伍了，至少很多案子會由于困難或毫無頭緒而經常找借口：老板，這個東西，難以做到！而事實上，同樣的問題，也許別的廠家或者別人正在克服或已解決。
我一直認為，設計師擬定一套設計方案需要考量的東西很多，很大一部分就在機械之外。機械技術發展到今天，已經算是很爛熟了，為什么還會遇到各種棘手問題，為什么還會有些技術難題難以逾越，很大程度上，與這些發展更快幾乎日新月異的機械以外的因素有關。比如，摩托羅拉對手機連接器端子共面要求，從以往的0.15mm到0.1mm直到目前的0.08mm，可謂難度不斷提升，但機械技術呢，更別說作為個體的設計能力和經驗了？
夾治具盡管簡單、易上手，但其設計理念和水平，基本上可以反映一個人的機械功底；反之亦然。很多功能或問題，都要結合機械來考量，否則只能是巧婦難為無米之炊或“扯蛋”。恰恰有些部門的同事就這樣，他們對機械乃至夾治具毫無所知或一知半解，只會根據自己的想法要求或批判，有時會讓人無所適從或不知所謂。在企業做事，問題永遠解決不完，很多時候會有黔驢技窮的感覺，但還是得想方設法去完成，別人只看結果，借口只有老板才有。
大多數夾治具設計者，可能都在使用AutoCAD,原因很簡單，3維軟件昂貴而公司不敢用盜版的，當然，還可能是設計主管偏好或只會2D軟件。我個人覺得，對初學者而言，三維設計二維出圖，絕對是個比較理想的方式。類似Pro-e、Solidwork、Onespace等軟件，學起來并不太吃力，用于夾治具設計那部分更是可以輕松學會。三維軟件有個好處，比較直觀，看不懂圖紙的人，會操作也能把圖“摸”個大概，這樣解放了設計上的讀圖和想象力障礙；同樣道理，好的IDEA或設計靈感，只要動動鼠標鍵盤，也能快捷明了表達出來。把構思完整描繪出來了，其實設計已經完成了一半，含盡量最高的一半。當然，在這強調三D設計的好處，絕不是在否定2D，恰恰相反，我甚至很佩服2D設計者，當然，大多數情況，是其繪圖能力和水平：）軟件只是個工具，根據看個人喜好和擅長去選用，這才是正確的。我想，如果有人喜歡徒手設計，并且設計出來的東西OK，那么也是可以接受的，不是嗎？
夾治具設計過程，第一步是了解產品。相信很多設計者，可能習慣搬，也難怪，產品都是搬的，夾治具有理由不搬？說個笑話：我搞自動化前兩年，夾治具做了很多，但有次到一家公司面試，人家拿一張很復雜的產品圖給我看，而且是英文的，我當時愣了大半天，呵呵。有從這以后，我就很注意拿到個案子，先分析產品，不是為了以后面試，而是慢慢感覺到，對產品深入了解，其實對做夾治具百利無一害。原本，我習慣每次都是直接吊產品3D圖進行“經驗設計”，所以基本上做的東西沒什么問題，但有很多其實是誤打誤撞或者事后修改的。如果一開始就把握好產品，那么可以少走彎路，也可以將很多以后可能發生的問題先行消滅，為公司減少浪費也是種好品德啊！
設計的第二步，當然是設計構思啦。誰都知道夾治具簡單，可是正如前文提到的，還是要費不少頭腦的。涉及的東西很多，我自認為精髓的，已經歸納為一句話了：定位準，限位穩，取放易，加工少，結構巧。別看就這幾個字，可綜合了成本、人機、機構等相關內容了的，每個人可能掌握和應用的層次不一樣，但絕對在應該用著。而具體到實際設計中，用的東西就更多了，凸輪、連桿、彈簧、氣缸、馬達、軸承……等等。需要考慮的也很多，刀具是否有較強互換性，機架是否能撐得住，定位槽的間隙留得是否合適，萬一卡料了怎么處理…….綜上，其實，這一步可以說是最費頭腦的，也就是通常所說的，有實質意義的設計。
再接下來，是邊繪圖邊檢查，差不多了就把圖甩出去加工了，再接著，等工件回來就裝上試試，有問題趕緊趁早改好，免得到時來不及，然后就是做樣品階段了，可能會很順暢也可能有麻煩，要費點心思琢磨下，最好不要事不關己高高掛起，把問題解決把樣品送出去，設計基本完成了70%，（至少說明沒有致命錯誤：）還有20%則要留待正式生產時才能發現和解決。也只有經過量產確認OK的夾治具才是成功的，設計到此也就基本結束。那么還有10%呢，請注意，絕對不會有完美的夾治具，這10%留給產線去改善，直到產品game
over了，設計宣告徹底完成。-----注意哦，以上是一個成功的設計過程，如果是失敗的呢？其過程有時是讓很多人痛苦的，越往后惹上的人越倒霉痛苦，甚至客戶：）說到這，大家也許可以體會到，真正搞一個設計是多么不容易，哪怕是個簡單的夾治具。 |
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