PROE Top_down设计方法
自顶向下设计
自顶向下(Top-down)设计方法目前,很多人在利用三维软件进行机械产品设计时,首先设计好各个零部件,然后在组件模式下将这些零部件通过匹配、对齐、插入、相切等约束进行装配。
如果在装配过程中发现干涉现象或者某些零部件根本安装不上去等等,这时需要对零部件进行重新设计与装配,而在装配过程中存在很多父子关系,当修改完某些零件后,会发现以这些零件的点、线、面为基准的其它零件装配不上去,缺失装配基准,这样会造成蝴蝶效应,更严重的是有时候还必须从头开始进行装配,大大延长了设计周期,降低了设计效率。
这是一种传统的自底向上的设计方法,由于事先没有一个很好的规划,没有一个全局的考虑,修改起来特别麻烦,重复工作量大,造成人力和时间的浪费,这对产品快速推出市场有很大的影响。
为了缩短设计周期,提高设计效率,吸音板自动生产线布料机的设计采用了与之相反的一种设计方法即自顶向下的设计方法。
产品的设计尤其是新产品的开发设计是一个复杂的过程,是将产品市场需求映像成产品功能要求、并将产品功能要求映像成几何结构的过程。
要实现该过程,首先要分析产品的功能要求,先设计出初步方案及装配结构草图,得到产品的功能概念模型,再对功能概念模型进行分析,设计计算,确定每个设计参数,将概念模型映像成装配体模型,通过装配体模型传递设计信息,然后各设计小组在此装配体模型的统一控制下,并行地完成各子装配体及零部件的详细设计,最后对设计产品分析,返回修改不满意之处,直至得到满足功能要求的产品。
即要经过概念设计、功能结构设计、产品详细设计及产品分析等阶段,是一自顶向下的设计过程[8],如图3.1所示。
图3.1 自顶向下设计流程Fig.3.1 Top-down design process从图3.1可以看出自顶向下设计方法强调在设计中首先从整体和全局入手,通过装配体模型自顶向下地传递总体设计信息,然后在统一模型的约束下对各个部分进行详细设计。
在整个过程中,可随时对设计进行修改。
proe topdown 自顶向下设计
5.组织后续设计
在已经明确了设计意图并定义了包括骨架模型在内的产品基本结构和清晰的产品框架后,下一步将围绕设计意图和基本框架展开零件和子装配的详细设计。
6.管理元件间的相互性
用Pro/E软件设计的好处之一是利用它的相关性,具备设计意图修改后目标零件作相应的自动更新的能力。这需要通过外部参考关系、零件间的相互依赖性或参考控制来实现。尽管创建外部参数功能是Pro/E软件最强有力的武器,但对于大型设计仍是非常复杂的工作。因此,可以通过软件提供的外部参数管理工具来调查或管理这些参考。
组织:Top-Down设计组织并强化了装配中元件之间的交互性和依赖性。许多交互和依赖性存在于实际的装配设计中并且在设计模型中是需要提取的。举一个关于依赖性的例子,一个零件上有一个安装孔而另外零件的相应位置也存在孔,如果第一个零件的安装孔的位置发生改变,利用Top-Down技术可以控制第二个零件孔的位置也随之改变。这种依赖性用户是可以控制的,利用从动模型的模型树中的工具进行设置可使用户得到或限制元件的依赖性。
二Top-Down设计的六个步骤
Top-Down设计在组织方式上展开装配设计时通常包括六个主要步骤,这些步骤包括:规划、创建产品结构;通过产品的结构层次共享设计信息;独立元件之间获取信息。在构建大型装配的概念设计时,Top-Down设计是驾御和控制Pro/ENGINEER软件相关性设计工具最好的方法。
1.定义设计意图
所有的产品在设计之前要有初步的规划,如设计草图、提出各种想法和建议及设计规范等来实现产品设计的目的和功能。这个规划帮助设计者更好地理解产品并开始系统地设计或元件的详细设计。设计者可以利用这些信息开始定义设计结构和独立元件的详细需求并利用Pro/ENGINEER软件完成设计。
pro-e_4.0中的TOP-DOWN建模学习
Top-Down建模
9. 完成零件
完成后的零件文件中可以隐藏复制的几何特征,这些特征仅仅作为零件建 模的参考而存在。 用同样的方法建立其余的零件模型。 建立好的模型会自动装配好,如图。
Top-Down建模
10. 一点心得
此种方法把零件的所有控制权都放在了骨架零件中,也就是从顶端控制下 部所有的参数,这也就是Top-Down的精髓所在。修改骨架模型就会让零 件模型产生相应的变化。 零件的替换也非常方便,在建立零件时的复制几何命令中选择不同的骨架 模型中发布的不同几何元素就能得到不同的零件。
The End
第一次做教程,有不足之处请见谅!
建立一个装配文件,通过插入—元件—创建调出创建元件的对话框,或者 点击工具栏的按钮调出,如图。 创建骨架模型—标准(为骨架模型命名),然后再弹出的对话框中选择复 制现有,选择刚才建的模型文件skel-1.prt,如图。 至此才真正建立了骨架模型文件,如图,最初的模型文件只是作为调用文 件起作用。当然,还可以先建立空装配文件,在空装配文件里建立一个空 的骨架模型文件,然后打开骨架模型文件进行编辑。
Pro/e 4.0 TOP-DOWN建模学习
Top-Down建模
1. 建立一个骨架模型文件
骨架模型是pro/e特殊的模型文件,其实质是一个零件实体文件,后缀名也 是.prt;建议在命名骨架模型文件的时候尽量加上skel字样以区别零件模型 文件。 本例用一标准的矩形盒子做示范.在骨架模型里面要把分割曲面都做好,本 例用中间的曲面把盒子分成上下两部分.在骨架模型里面要创建特征的基本 原则是,只要是与配合有关的特征都创建完整,单个零件的特征不建议在骨 架模型里面创建,直接把零件分割开后再创建比较便于管理.骨架模型的最 终结果尽量用除实体以外的特征来表达,如:曲面,基准点,基准轴,基准曲线 等等非实体特征。
TOP-DOWN设计思想
第一章布局及组件结构简介可以使用Pro/ENGINEER Wildfire 3.0 采用自顶向下设计流程来创建复杂的组件。
在自顶向下设计流程中,组件设计是通过创建布局来开始的。
布局包括可用于控制整个组件的规范和参数。
您将创建一个初步的组件结构,其中包含一个子组件和元件的列表以及它们在该组件内部的层次。
创建了布局后,就可使用骨架来定义关键元件尺寸、安装位置、空间要求和组件各元件之间的运动。
最终,通过参照骨架和共享组件结构各级之间的设计信息来创建单个元件几何。
目标学习此模块后,您将能够:说明自顶向下设计流程。
使用布局记录设计信息。
创建组件结构。
简介自顶向下设计流程可以使用Pro/ENGINEER Wildfire 3.0 采用自顶向下设计流程来创建复杂的组件。
在自顶向下设计流程中,组件设计是通过创建布局来开始的。
布局包括可用于控制整个组件的设计规范和参数。
您将创建一个初步的组件结构,其中包含一个子组件和元件的列表以及它们在该组件内部的层次。
然后,使用骨架来定义组件的设计框架。
使用骨架可定义关键元件尺寸和安装位置、空间要求和组件各元件之间的运动。
接着,可声明布局的骨架和组件元件。
这样就能够分布关键设计信息,包括整个组件结构中心位置的设计更改。
下一步,使用发何和复制几何功能,将关键设计参照从骨架中选取并复制到低级元件中。
最后,通过参照包含来自骨架的关键设计参照的复制几何特征,在单独的元件中完成设计几何。
自顶向下设计流程传统设计流程∙使用传统设计流程(又称为自底向上方式)可以创建独立于组件的单独元件。
∙将元件放置到子组件中,然后装配子组件来创建顶级组件。
∙创建顶级组件之后,经常发现某些元件无法正确拟合(例如两个模型的关键界面不匹配),您必须手工调整元件和组件来纠正这些问题。
∙当装配更多的元件时,查找和纠正干涉可能要花费大量的时间。
如果出现影响很多元件的重大设计更改(如更改设计的整体宽度),则必须手工标识并修改每个受影响的元件以适应更改。
proe自上而下布局设计
Creo原创教程(十)top-down-design之布局运用,看后人人都能top-down这是一个布局来控制液压油缸顶升物体的案例,下面就介绍如何创建控制这样的布局由于布局设计尺寸的更改,导致液压油缸顶升的距离的变动,这个就是从顶向下设计的理念中的一部分。
我们现在的很多人都知道什么是top-down-design,一般人第一印象:“它的作用是自动装配,还没看见它还有什么用途,也不知道怎么用。
”殊不知,top-down-design这一设计理念的实质作用。
(反正top-down实现自动装配我不用,还没到用的时候)有人知道他们的区别么?A: top-down-design 从顶向下(从顶级设计到细节零件设计)B: down -top-design 从下到上(反之)你知道什么使用A,什么时候用B么?A:你是自行设计,自主研发,而且后期更改变动很大,需要用A理念来设计B:你是仿制,copy别人的东西,而且变动不是很大,需要用B理念来设计。
在用A的过程,可以穿插着用B(在细节部分),但是A为主导,在主要尺寸上必须用A。
但是你在前期的投入时间比较多,把一些关系和细节做好了,你会事倍功半的,如果前期没有做好,后期你会以加倍的时间来去做它。
在用B设计的时候,可以穿插着用A,但是一B为主导。
实际上top-down-design涉及到proe的知识相当的多,我们在使用上不一定能用到那么多,或许只用到一小部分。
本人是一俗人,没有那么多华丽的辞藻来编制教程,实实在在,通俗的语言文字来描述top-down-design带来的好处以及如何使用它,手把手教会你。
看见了网上有关很多于top-down的帖子,就没有几个详细介绍关于机械top-down-design设计理念的,有ptc原版的教程,但是适合2001版本的,一部分人看不懂,还有的介绍的非常的简略,还有很多都是抄袭的帖子,我们野火老大的帖子被别人抄袭了好几个版本,以四连杆机构居多(那个是运动骨架来设计的),由于一部分是E文的,还有一部分介绍的很简单,一般的人可能都看不懂,于是乎Creo今天特地做一个教程,一个关于类似于煤矿地下矿井支撑油缸撑板支撑墙壁的教程,网上就没有关于布局来控制油缸等机械运动的教程,悲剧!Top-down设计理念主要是布局和骨架,关于这两个的含义我这里就不讲了,今天将布局大体描述一下布局,布局类似于我们工程师的一个笔记本,一张草纸,比如说你要绘制一个设备,你得先画出它的外形吧,把整体尺寸先控制好,长、宽、高,好建模,声明布局,把参数传给设备或者说是零件,建立好关系,你再草纸上把尺寸更改了,模型会检测到你的更改,它会自动按照你的要求去改,实现了人机互动,这样,不需要你每次更改都要到模型里面去改,而且不容易出错,这就是top-down-design。
ProE自顶向下设计简介
Capture conceptual design parameters within the context of the assembly 在组装环境下捕捉概念设计参数 Capture & control critical object interfaces in a single, convenient location 在一个单一方便的位置捕捉和控制关键对象的接口 Skeleton Models…使用骨架模型的好处 Centralized pathway for communication参数传递的集中场所,集中了产品设计的设计信息 Facilitate task distribution方便任务分配 Promote well-organized design environments提升设计环境 Enable faster, more efficient propagation of change快速设变 Special Treatment in BOMs, Simplified Reps, Drawings, Model Tree & Mass Property Calculations Uniquely supported Scope Control Setting独特的参考控制设定,控制外部参考的传播 简化了装配的创建,清晰了装配关系(可定义配合位,使配合位的组件始终吻合) 确定组件空间位置,协助创建机构组合,设计机构运动 避免创建不期望的父子关系 允许以任何顺序装配组件
creo自顶向下设计方法
creo⾃顶向下设计⽅法CREO⾃顶向下设计⽅法TOP-down⼀、⽅法介绍设计思路:在产品开发的前期按照产品的功能要求,预先定义产品架构并考虑组件与零件、零件与零件之间的约束和定位关系,在完成⽅案和结构设计之后进⾏详细设计。
其设计⽅法分为两种:⼀种是⾻架Top-down设计⽅法;另⼀种是主控模型Top-down设计⽅法。
⾻架Top-down设计⽅法如图1所⽰,先在装配特征树的最上端建⽴顶级⾻架,然后在各组件下建⽴次级⾻架,参照次级⾻架进⾏零部件设计。
该⽅法可以通过控制不同层级的⾻架对相应的零件进⾏更改,但不利于数据重⽤。
主控模型Top-down设计⽅法(如图2所⽰)是将顶级⾻架从整个装配关系中剥离出来,然后在各组件下建⽴次级⾻架,零件设计参照次级⾻架,但在数据重⽤时各组件互不⼲涉。
底盘产品在开发过程中模型共享现象较多,因此,宜采⽤主控模型Top-down 设计⽅法。
图2主控模型Top-down设计⽅法中组件1和组件2是相互独⽴的组件。
鉴于此特点,在本次⽰例中采⽤模块化设计思路。
根据模块划分的原则:模块间的依赖程度要尽量⼩,模块内部的关联要尽可能多;再依据底盘的功能分布,将底盘划分为5个模块(如图3)。
这⼏个模块在底盘的位置相对固定、功能相对集中,因此,各模块可以作为⼀个独⽴的组件进⾏开发。
采⽤主控模型结合模块化设计思想,底盘主控模型的结构框图如图4所⽰。
在此框图中,顶级⾻架独⽴于装配产品,在各模块下建⽴⼆级⾻架,其必要设计信息参照顶级⾻架。
Top-down的设计流程包括设计意图定义、产品结构定义、⾻架模型定义、设计信息发布、部件详细设计。
在底盘的开发中,⾸先根据底盘的基本参数建⽴⾻架即三维总布置,其次建⽴分模块内部系统⾻架布置⽅案,最后进⾏详细的部件设计。
采⽤PTC公司的CREO软件和Windchill系统搭建协同设计环境,需先在Windchill系统建⽴各个模块的⼯作⽂件夹,然后在本地建⽴对应⼯作区并与之关联。
PROE TOP_DOWN设计方法(PTC)
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录目
用使部内所101天航
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proe自上而下设计详解
Top_down设计方法严格来说只是一个概念,在不同的软件上有不同的实现方式,只要能实现数据从顶部模型传递到底部模型的参数化过程都可以称之为Top Down设计方法,从这点来说实现的方法也可以多种多样。
不过从数据管理和条理性上来衡量,对于某一特定类型都有一个相对合适的方法,当产品结构的装配关系很简单时这点不太明显,当产品的结构很复杂或数据很大时数据的管理就很重要了。
下面我们就WildFire 来讨论一下一般的Top Down的实现过程。
不过在讨论之前我们有必要先弄清楚WildFire中各种数据共享方法,因为top down的过程其实就是一个数据传递和管理的过程。
弄清楚不同的几何传递方法才能根据不同的情况使用不同的数据共享方法在WildFire中,数据的共享方法有下面几种:λFrom File...(来自文件….)λCopy Geometry…(复制几何…)λShrinkwrap…(收缩几何..)λMerge…(合并)λCutout…(切除)λPublish Geometry…(发布几何…)λInheritance…(继承…)λCopy Geometry from other Model…(自外部零件复制几何…)λShrinkwrap from Other Model…(自外部零件收缩几何..)λMerge from Other Model…(自外部模型合并…)λCutout from Other Model..(自外部模型切除…)λInheritance from Oth er Model…(自外部模型继承…)From File…(来自文件…)实际就是输入外部数据。
Wildfire可以支持输入一般常见的图形格式,包括igs,step,parasolid,catia,dwg,dxf,asc等等,自己试试就可以看到支持的文件类型列表。
在同一个文件内你可以任意输入各种不同的格式文件。
输入的数据的对齐方式是用坐标对齐的方法,所以你要指定一个坐标系统。
TOP_DOWN方法在PRO_E产品设计中的应用
文章编号:1009-444X (2005)03-0234-05收稿日期:2005-07-08作者简介:罗治平(1979-),男,湖南浏阳人,本科,研究方向为制造业信息化.TOP 2DOWN 方法在PRO/E 产品设计中的应用罗治平,沈永刚(上海工程技术大学工程实训中心,上海201620)摘要:TOP 2DOWN 是一种基于自上而下传递数据流的设计方法,由于其基于整体设计的优点,在工业产品造型设计中被广泛地使用。
为此,探讨了TOP 2DOWN 设计法的基本原理、设计流程,以及在PRO/E 软件中TOP 2DOWN 的实现方式。
同时,结合隐形眼镜盒的设计,阐述了TOP 2DOWN 的典型应用。
关键词:TOP 2DOWN ;数据流;工业设计;PRO/E ;骨架零件中图分类号:TP311.138 文献标志码:AApplication of TOP 2DOWN Method to ProductDesign With Software PRO/EL UO 2ping ,SHEN Y ong 2gang(Engineering Training Center ,Shanghai University of Engineering Science ,Shanghai 201620,China )Abstract :TOP 2DOWN is a technical design method based on data flowing from top to down.It has been widely applied based on its virtue of total design.The principle and the basic flow of TOP 2DOWN method are discussed ,and the realization of TOP 2DOWN method with software PRO/E is introduced.Illustrating the design of recessive glasses box ,the typical application of TOP 2DOWN method is stated.Key words :TOP 2DOWN ;data 2flow ;technical design ;PRO/E ;skeleton TOP 2DOWN 作为一种设计思路在产品设计中被广泛地使用,不同的设计平台有其不同的实现方式。
proe 自顶向下 ATM机的设计
基于Pro/ENGINEER设计平台,本文介绍了TOP-DOWN设计工具及其使用方法,从自动取款机产品的开发实际出发,详细分析了在产品开发过程中TOP-DOWN技术的实现方式,该过程可以为复杂机电产品的TOP-DOWN设计提供借鉴和参考。
一、前言TOP-DOWN自顶向下)设计是一种设计思想,即产品设计由系统布局、总图设计、部件设计到零件设计的一种自上而下、逐步细化的设计过程。
TOP-DOWN设计符合产品的实际开发流程。
进行TOP-DOWN设计时,设计者从系统角度入手,针对设计目的,综合考虑形成产品的各种因素,确定产品的性能、组成以及各部分的相互关系和实现方式,形成产品的总体方案;在此基础上分解设计目标,分派设计任务到分系统具体实施;分系统从上级系统获得关键数据和定位基准,并在上级系统规定的边界内展开设计,最终完成产品开发。
二、基于Pro/ENGINEER的TOP-DOWN产品开发工具Pro/ENGINEER软件为产品TOP-DOWN设计提供了强有力的工具,常用的工具包括总体布局工程笔记簿(Layout)、零件骨架模型(SkeletonModel)、复制几何(Copy Geometry)和发布几何(Publish Geometry)等,通过这些工具可以规定产品开发的顶层信息,建立产品开发的总体框架。
在产品开发过程中,使用和修改顶层的设计信息,通过Pro/ENGINEER参数全相关的功能,可以方便快捷地实现设计意图自顶向下的传递,直到最底层的零件和图纸,这使产品的可修改性大大提高,修改的工作量也相应降低,保证各部件关键参数的一致性。
透过P T C公司的设计数据管理平台INT RALINK软件的支持,设计项目组能够实时协同工作,顶层的设计变更能无缝地传递到每一个设计者,所有设计者所操作的是同一套产品数据,极大地促进了设计沟通,保证项目组能够协同、快速地完成产品开发。
yout产品开发工具Layout(布局)是Pro/ENGINEER设计软件中的工程笔记簿,它是一种以概念方式记录和注释产品各组件相互关系的二维草图,可将各种重要参数与布置简图汇聚于此,向下级零部件传递,方便产品的总体控制。
top_down
TOP_DOWN设计TOP_DOWN是自顶向下设计的简称,在组件设计中应用,其意义是先确定总体思路、设计总体布局,然后设计零部件,从而完成一个完整的设计,它是设计中通用的方法和思路。
TOP_DOWN设计概述在PRO|E中进行产品整体设计时,可以先把一个产品的每个零件都设计好,再分别拿到组件中进行装配,装配完成后再检查各零件的设计是否符合要求,是否存在干涉等情况,如果确认需要修改,则分别更改单独的零件,然后再在组件中再次进行检测,直到最后完全符合设计要求。
由于整个过程是自下(零件)而上(组件)的,所以无法从一开始对产品有很好的规划,产品到底有多少个零件只能到所有的零件完成后才能确定。
这种方法在修改中也会因为没有事前的仔细规划而事倍功半。
这种自下而上的设计,在有现成的产品提供参考,且产品系列单一的情况下还是可以使用的。
但在全新的产品设计或产品系列丰富多变的情况下就显得很不方便。
所以,PRO|E给我们提供了一种十分方便的设计方法——TOP_DOWN设计。
TOP_DOWN 设计是指从已完成的产品进行分析,然后向下设计。
将产品的主框架作为主组件,并将产品分解为组件、子组件,然后标识主组件元件及其相关特征,最后了解组件内部及组件之间的关系,并评估产品的装配方式。
掌握了这些信息,就能规划设计并在模型中总体设计意图。
TOP_DOWN设计有很多优点,它既可以管理大型组件,又能有效地掌握设计意图,使组织结构明确,不仅能在同一设计小组间迅速传递设计信息、达到信息共享的目的,也能在不同的设计小组间同样传递相同的设计信息,达到协同作战的目的。
这样在设计初期,通过严谨的沟通管理,能让不同的设计部门同步进行产品的设计和开发。
在PRO|E中进行设计的过程中,系统提供了以下方法来让我们进行TOP_DOWN设计: 二维布局(Layout)主控件(Master Part)产品数据管理骨架模型(Skeleton)元件—子组件—组件骨架模型当使用者在建立大型装配件时,会因零部件过多而难以处理,造成这种困难的原因可能是彼此间的限制条件相冲突,或者是因为零部件繁杂而忽略了某些小的地方,也可能是从原始设计时,建立的条件就已经出现错误等诸如此类的原因。
proe自顶向下设计
PRO/e自顶向下设计1自顶向下设计的一些概念很多事或物都有这样的规律:在实践中探索,总结,提升出理论,再用理论指导实践。
正确高效的实践一定离不开理论的指导。
只有方向,思路,方法正确后,我们的工作才会事半功倍。
1.1自顶向下(TOP-DOWN)设计的意义1.1.1自底向上设计和自顶向下设计从设计过程看有两种设计方法:自底向上设计和自顶向下设计。
这两种方法的区别是传导的方向不同,结果产生的顺序不同。
自底向上是较传统稳健的设计方法,根据现有的条件,装备,成熟的方法,采用已经过检验测试或认可的零件或工艺,设计出保证可以量产的产品。
优点是可靠性高,成本低,缺点是竞争力低,市场时效滞后,设计和体验感差。
自顶向下设计是创新的设计方法,是根据市场预期和用户需求,规划定义产品,选型或开发符合定义需求的零件或工艺,最后达到产品量产。
优点是能保证产品的先进性夺取制高点,缺点是成本高风险巨大。
在实际应用中很多时候这两种方法混合着用的,根据情况有所侧重。
1.1.2自顶向下设计的先进意义?自顶向下设计简单说就是以最高目标实现为导向,尽最大可能在各个环节实现这个最高目标。
有这个目标在,每个环节的工作才是最接近目标,从而才是最有效的。
不以最终目标为导向而追求自身所处环节的便利性,舒适性,必然导致工作的反复性和修改增加,最终也会增加目标实现的折扣率。
在设计,制造,供应链等各个环节,每个环节要有自顶向下的目标导向意识,这创新和实践才有最好的结果。
1.1.3什么是PRO/E的自顶向下设计?用PRO/E做产品设计,个人认为自顶向下设计体现在两个方面,一个是你的设计思路是以最高目标为导向的,二个是运用PRO/E命令的方法是自顶向下的。
PRO/E的最大优点就是参数化,参数化是把双刃剑,用不好作茧自缚最后丧失这个优点。
怎样发挥参数化这个优点呢?就是应用好PRO/E自顶向下设计。
本篇的目的就是讲PRO/E自顶向下设计的具体方法。
简单的说是:自底向上就是先建零件图,然后去组装装配图。
基于ProE组件模块下Top―Down设计
基于ProE组件模块下Top―Down设计【摘要】基于Pro/E组件模块下Top-Down设计的设计思想,结合Pro/E参数化的设计,给工业产品设计带来极大的方便。
其构建的方法是:首先在零件模块下创建主控零件的模型和一个仅含有缺省基准平面TOP、FRONT、RIGHT及缺省坐标系的单个零件;然后在组件模块下,将主控零件和单个零件装配在一起,并将主控零件合并至单个零件上,此时单个零件即含有主控零件的几何特征,同时以单个零件复制出若干个完全相同的零件;最后打开单个零件进行细化设计。
若进行单个零件的设计变更时,直接在主控零件上做设计变更,则主控零件的变化自动反应到每个单个零件上。
这样,无需对单个零件逐个进行修改,降低工作强度,提高了设计效率。
因此,Top-Down设计在工业产品设计中得到广泛的应用。
【关键词】Pro/E;Top-Down;主控零件;单个零件;设计变更;重新定义引言在工业产品的三维设计案例中,往往不只是设计单一零件,而是设计数个具有组合关系的零件。
目前,在Pro/E软件中,产品设计方法主要有两种:一种是Bottom-up(自底向上)设计思想;另一种是Top-Down(自上而下)设计思想。
前者是先分别设计好单个零件,然后将这些零件装配在一起。
如果装配过程中出现干涉或修改设计意图时,将要对几乎所有零件进行修改,无疑带来巨大的工作量;后者是由上至下、由简至繁的设计思想。
举例来说,素描学生在绘制作品时先画出影像的轮廓,待勾勒出外形后再绘制局部图像。
这种设计思想在产品设计的初期,按照产品的设计要求,首先完成整体方案设计和结构设计后,然后对单个零件进行局部细化设计。
其优点尤其体现在单独修改某一零件的尺寸后,与其相关的其它零件的尺寸会自动发生变化,极大地提高了设计效率;而Pro/E是一个图元参数化设计软件,这种Top-Down设计思想又正好迎合这一特点,从而使Top-Down设计思想在产品结构设计中得到广泛的应用。
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Top_down设计方法严格来说只是一个概念,在不同的软件上有不同的实现方式,只要能实现数据从顶部模型传递到底部模型的参数化过程都可以称之为Top Down设计方法,从这点来说实现的方法也可以多种多样。
不过从数据管理和条理性上来衡量,对于某一特定类型都有一个相对合适的方法,当产品结构的装配关系很简单时这点不太明显,当产品的结构很复杂或数据很大时数据的管理就很重要了。
下面我们就WildFire来讨论一下一般的Top Down的实现过程。
不过在讨论之前我们有必要先弄清楚WildFire中各种数据共享方法,因为top down的过程其实就是一个数据传递和管理的过程。
弄清楚不同的几何传递方法才能根据不同的情况使用不同的数据共享方法在WildFire中,数据的共享方法有下面几种:λFrom File...(来自文件….)λCopy Geometry…(复制几何…)λShrinkwrap…(收缩几何..)λMerge…(合并)λCutout…(切除)λPublish Geometry…(发布几何…)λInheritance…(继承…)λCopy Geometry from other Model…(自外部零件复制几何…)λShrinkwrap from Other Model…(自外部零件收缩几何..)λMerge from Other Model…(自外部模型合并…)λCutout from Other Model..(自外部模型切除…)λInheritance from Other Model…(自外部模型继承…)==更多精彩,源自无维网()From File…(来自文件…)实际就是输入外部数据。
Wildfire可以支持输入一般常见的图形格式,包括igs,step,parasolid,catia,dwg,dxf,asc等等,自己试试就可以看到支持的文件类型列表。
在同一个文件内你可以任意输入各种不同的格式文件。
输入的数据的对齐方式是用坐标对齐的方法,所以你要指定一个坐标系统。
当然你也可以直接用缺省的座标系。
使用共享数据(Shared Data)的方法有两种:第一种就是在装配图内通过激活(activate)相应的模型然后进行共享数据的操作。
也是在进行结构设计时常用的共享方法,这种方法用于要进行数据共享的两个零件之间有显式的装配关系的时候采用。
这种共享方法的复制几何不受原来的默认坐标系的影响,完全依照不同的零件在装配中的定位或装配位置而定,具有更大的灵活性。
第二种是直接在零件的part下用从外部零件复制的方法来进行,主要是用于要共享数据的两个模型之间没有显式的装配关系的情况下采用,这种情况只能使用坐标系的定位方法(通常是默认坐标系了),从效果来看,它就像是一个使用坐标系对齐方式来进行装配之后的数据共享方式,后面带有from Other Modle…(自外部模型)的共享方法都是这类。
缺点是定位方式单一,优点是不需要建立一个装配辅助。
这两者方法在WildFire3.0中除了一个是在装配状态下另一个是在零件模型下的区别之外,使用的方法便都是一样了。
所以在这里我们只详细介绍前面的在装配状态下的数据共享方法。
==更多精彩,源自无维网()Copy Geometry…(复制几何)在WildFire3.0中利用复制几何你可以在装配中复制另一个零件的各中几何,包括曲面,曲显,基准等。
要使用复制几何:首先你要在装配图中的模型树中选定模型然后按住右键在弹出的右键菜单中选择Active(激活)。
这样你就是在装配环境下处于零件处理状态。
点菜单insert(插入)⎝Shared Data(共享数据)⎝Copy Geometry(复制几何)便可。
然后在弹出的对话框中,你可以选择你要复制几何的类型。
注意在同一个Copy Geometry特征中你只能选择一个零件来进行,也就是说当你第一个选择的几何确定后,WiledFire会把你的以后的选择全锁定到这个零件上。
所以要想复制同一个装配内的几个不同的模型的共享几何的话,你只有添加多个Copy Geometry(复制几何)特征。
在野火3.0中,复制几何的选项如下:Surface Refs(曲面参考)Edge Refs(边界参考)Curve Refs(曲线参考)Misc Refs(杂项参考)Publish Geom(发布几何)Dependecy(依赖性设置)Externalize(外部化)在Surface Refs(曲面参考)中你可以选择任意多个曲面或面组,Edge Refs(边界参考)中你可以选择边界,在Curve Refs中你可以选择任意数量的基准曲线。
而在Misc中你可以选择基准点,轴,平面,copy geometery等等杂项Publish Geom(发布几何)中你可以选择要共享的模型中的已有的Publish Geom(发布几何),一旦先选了其他类型的参考的话,Publish Geom就会变成不可选,反之,如果先选了发布几何(Publish geom).则其他类型的几何参考就变成不可选。
也就是说Publish Geom和其他类型几何特征是具有互斥性。
Dependency(依赖性)决定这个Copy Geometry特征的父子关系,有依赖(Dependent)和独立(Independent)两个选项。
选择Dependent则Copy Geometry和共享模型形成父子关系,则提供数据共享的模型发生改变后copy Geometry也会随之更新。
这也是Top Down实现的基本方式之一。
如果选择Independent则copy Geometry特征变成了独立的特征了,和输入特征相类似,这个选项在接受客户数据或在丢失数据源而无法再生的情况下很有用。
最后一个选项是externalize(外部化)是用来把当前的copy geometry脱离装配转化成外部特征,也就是转化成Copy Geometry from other Model…。
Shrinkwrap…(收缩几何)这是一个相对比较难理解的复制几何方法,但却是一个相当有用的方法,尤其是在复杂和大型装配的数据共享上,有他独到之处。
有时候我们需要的参考是一个子装配或是复杂内部结构的零件,而且我们对子装配和模型的内部结构不感兴趣,需要的是子装配或零件占用的空间和其他模型的装配结构,如果copy整个子装配或零件的所有几何作为共享数据的话太浪费资源和臃肿了。
万幸的是,WildFire3.0提供了我们这么一个工具,这时我们可以利用Shrinkwrap来进行数据的共享。
Shrinkwrap的数据共享方法和其他的有所不同,Shrinkwrap共享的主要是模型(子装配)的表面数据,也就是说是和其他模型发生位置或装配关系的部分数据,而对于内部的结构它总是尽量去排除。
这样对于保守装配内部结构设计和优化大型装配的性能都是很有好处的。
Shrinkwrap所收集的外部曲面总是在零件所杂的那一级装配下进行的。
下面我们就来看一下各个选项的意义:在Comp Subset中你可以设定要考虑的模型和面组。
在Subset Handling中决定外部面的收集方法,Attributes中设定收集面的详细方法和属性,Additional Srfs中可以添加额外的曲面,Include Datums则可以添加基准特征(点,轴,线,基准面等)。
Geom Dependecy用来决定特征的依赖性,Externalize中可以把特征转化成外部特征。
Comp Subset(元件子集)在这个选项中,你可以设定那些零件或子装配要用收集外部面。
你会注意到在模型树中自动添加了一列Shrinkwrap comp的状态栏在每个模型(子装配)对应栏下都一个标志词(Consider(考虑)和ignore(忽略))来显示对应的模型或子装配是在收集外部曲面时是否要考虑。
==更多精彩,源自无维网()Subset Handling(子集处理)在这个选项中你可以设定你的外部曲面收集的处理方法。
这两个选项很有意思:Shrinkwrap and Select 和Select and Shrinkwrap,搞不好有的人就会人认为ptc的程序员头晕搞错了呵呵。
事实上它们的差别就在于顺序上。
Shrinkwrap and Select:收集外部曲面的时候是将整个装配来考虑的,但是只收集选定的模型上的面。
换言之就是收集选定模型的装配外表面:两个要素要同时满足,要在选定的模型上并且是装配的外表面。
你可以认为是先Shrinkwrap 整个装配的外表面然后在在这些外部表中Select挑出属于选定模型上的表面。
所以是Shrinkwrap and Select。
Select and Shrinkwrap:收集外部表面时只考虑选定的模型零件,也就是将选定的零件重组认为是一个装配并收集这个装配的外部表面。
所以先Select选出零件组成“新装配”然后用这个新装配Shrinkwrap外表面,所以是Select and Shrinkwrap。
下面我们通过一个实例来看一下这两者的区别如下图的装配,假如我们现在要作图示的两个零件的Shrinkwrap。
下面的两个图就可以看出两者之间的区别了。
使用Shrinkwrap and Select选项的因为对整个装配来说,下部的端面并不是外部曲面,所以没有收集到。
而对Select and Shrinkwrap选项来说,下面端部的曲面就是“新装配”的外部曲面,所以就收集到了。
==更多精彩,源自无维网()Attributes(属性)在Attributes选项中,你可以设定要收集的外表面的细节程度(Level),确定是否自动封闭孔(Auto Hole Filling),是否包括面组(Include Quilts)以及是否忽略小面(Ignore Small Surface)。
Additional Srfs(附加曲面)在Additional Srfs选项中你可以手工添加没有有收集到外部曲面中的曲面。
Include Datums(包括基准)在Include Datums中,你可以手工添加要加入到收缩几何的基准。
可以添加的基准类型有Axis (轴),Dtm Point(基准点),Coord Sys(坐标系统)和Dtm Plane(基准平面)。
剩下的两个选项Geometry Dependency(几何依赖性)和Externalize(外部化)和Copye Geometry 中的是一样的,这里就不再多说了。
Merge…(合并)顾名思义,这个功能就是直接把另一个零件的几何全部合并过来。
你可以设定是否复制基准(Copy Datums)。
这个功能一般用在Top Down设计中的主要外观零件上。
当子零件需要母模型的几乎全部几何或者是几何选择比较麻烦的时候可以选用。