万有不准定律
万有不准定律原来好像是用在物理现象,现在借用来解释结构设计的原则却是特别的适当。
也就是说每一件东西的制造加工都是不精准的,当您设计东西来组装前,要能掌握这个不准的原则,您的设计就踏出成功的第一步了。
例如说您要赶一场电影,晚上七点准时开演,您要如何确保在七点之前赶到戏院,并且进场坐下来,不能超过七点,整个过程不要等待太久。
也许您说我没关系,我不在乎晚到,也不在乎太早到或是整个过程中间等久一点,这毕竟是生活嘛! 不用太认真。说得也是,生活不必太认真,然而如果您有这个控制时间的习惯,也就有将每件事情控制得准确的习惯,道理是相同的。
当您想要在七点之前在戏院的座位坐下来,这一件事是您的目标,首先您必定在脑中盘算用什么交通工具,加上前后走路的时间,然后订定出发的时间,第一次您可能抓不准时间,因为您可能不清楚戏院在那里,但是第二次您应该能掌握得很准确了。
如果您在第三次还是抓不准时间,那么您就没有将每件事情控制得准确的习惯,也就是说,您来做结构设计,比起有将每件事情控制得准确的习惯的人,是会辛苦一点的,这一点是纯粹以性向来论。
在结构设计上,例如说欲将一支轴套入一个孔中,就有很多不同的状况,先请问您的目的是什么?
(A) 如果您设计的是玩具,要将一个30mmPE泡绵的柱子套入PE泡绵的底座,这实在是再简单不过了,考虑其加工方式为刀模冲制,柱子30mm+0.5/-0.5,底座孔也是30mm+0.5/-0.5即可。因为最松的状况孔30.5mm,配柱子29.5mm可接受。最紧的状况孔29.5mm,配柱子30.5mm 也可接受。
百分之九十九的例子都比上述复杂。
以上的例子虽然简单,但您还是 (1)需要考虑加工方式以及 (2)制造公差是否可以接受。
换成看电影的例子,(1)考虑加工方式等于考虑搭什么车子 (2)应该考虑该车的最长时间,再来决定出发时间。
又例如您要设计一个治具中的一支轴,装在底座上是可以转动的,再请问它的用途是什么?
(B) 如果治具中的这支轴转速不高,也不需产生精准的提供转动,那么只要定孔为30mm+0.2/+0.1 轴为30mm-0.1/-0.2 即可,使用上加点油就没问题。
(C) 如果治具中的这支轴,转速很高,而且载重,那么可能需要加一个轴承在孔与轴中间, 变成两层孔轴配合,而且是[1]孔与轴承紧配合,例如20 R7 [2]轴承与轴稍松配合,例如15 e6.
不考虑加工方式? 不是,因为像孔为30mm+0.2/+0.1,轴为30mm-0.1/-0.2 这种精度在治具等级太低了,不需特别考虑如何加工,一般铣床车床都能达到。就比如说您每天上班的交通时间需要30分钟,而今天您有40分钟,您当然不担心。
一般结构设计,最常碰到的精度需求像(B)例子,然而(B)例子是治具,我们并不常设计治具,我们最常碰到的是像钣金或塑料,其制造方式不像治具般用工作母机加工那么精准又简单,而且结构设计的目的也不像孔轴配合那么单纯。
万有不准定律原来好像是用在物理现象,现在借用来解释结构设计的原则却是特别的适当。
也就是说每一件东西的制造加工都是不精准的,当您设计东西来组装前,要能掌握这个不准的原则,您的设计就踏出成功的第一步了。
例如说您要赶一场电影,晚上七点准时开演,您要如何确保在七点之前赶到戏院,并且进场坐下来,不能超过七点,整个过程不要等待太久。
也许您说我没关系,我不在乎晚到,也不在乎太早到或是整个过程中间等久一点,这毕竟是生活嘛! 不用太认真。说得也是,生活不必太认真,然而如果您有这个控制时间的习惯,也就有将每件事情控制得准确的习惯,道理是相同的。
当您想要在七点之前在戏院的座位坐下来,这一件事是您的目标,首先您必定在脑中盘算用什么交通工具,加上前后走路的时间,然后订定出发的时间,第一次您可能抓不准时间,因为您可能不清楚戏院在那里,但是第二次您应该能掌握得很准确了。
如果您在第三次还是抓不准时间,那么您就没有将每件事情控制得准确的习惯,也就是说,您来做结构设计,比起有将每件事情控制得准确的习惯的人,是会辛苦一点的,这一点是纯粹以性向来论。
在结构设计上,例如说欲将一支轴套入一个孔中,就有很多不同的状况,先请问您的目的是什么?
(A) 如果您设计的是玩具,要将一个30mmPE泡绵的柱子套入PE泡绵的底座,这实在是再简单不过了,考虑其加工方式为刀模冲制,柱子30mm+0.5/-0.5,底座孔也是30mm+0.5/-0.5即可。因为最松的状况孔30.5mm,配柱子29.5mm可接受。最紧的状况孔29.5mm,配柱子30.5mm 也可接受。
百分之九十九的例子都比上述复杂。
以上的例子虽然简单,但您还是 (1)需要考虑加工方式以及 (2)制造公差是否可以接受。
换成看电影的例子,(1)考虑加工方式等于考虑搭什么车子 (2)应该考虑该车的最长时间,再来决定出发时间。
又例如您要设计一个治具中的一支轴,装在底座上是可以转动的,再请问它的用途是什么?
(B) 如果治具中的这支轴转速不高,也不需产生精准的提供转动,那么只要定孔为30mm+0.2/+0.1 轴为30mm-0.1/-0.2 即可,使用上加点油就没问题。
(C) 如果治具中的这支轴,转速很高,而且载重,那么可能需要加一个轴承在孔与轴中间, 变成两层孔轴配合,而且是[1]孔与轴承紧配合,例如20 R7 [2]轴承与轴稍松配合,例如15 e6.
不考虑加工方式? 不是,因为像孔为30mm+0.2/+0.1,轴为30mm-0.1/-0.2 这种精度在治具等级太低了,不需特别考虑如何加工,一般铣床车床都能达到。就比如说您每天上班的交通时间需要30分钟,而今天您有40分钟,您当然不担心。
一般结构设计,最常碰到的精度需求像(B)例子,然而(B)例子是治具,我们并不常设计治具,我们最常碰到的是像钣金或塑料,其制造方式不像治具般用工作母机加工那么精准又简单,而且结构设计的目的也不像孔轴配合那么单纯。