proe自顶向下设计概述

自顶向下设计概述

在Proe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，Proe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。图1为TOP-DOWN经典设计流程。

图1 TOP-DOWN经典设计流程

在Proe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）

用Proe进行TOP_DOWN设计可以通过发布几何和复制几何的方法来自顶向下传递设计数据，只有将设计数据贯彻到各个零部件中才可以完成设计自上而下的控制以及多任务的分配。

只有将设计数据贯彻到各个零部件中，使各个零部件都是以产品的规划数据为依据进行设计的，才能保证最终的产品的正确性。

数据传递要解决的问题有：

1）如何设计零部件，如何将骨架模型中的数据应用到具体的零部件中，并且控制零部件的尺寸形状。

2）修改主参数后，如何使各个零部件也跟着改变，而不是手动逐一修改零部件。

在装配体中传递数据的优点主要有：

1）集中设计数据并传递给零部件，设计任务分解为多个子任务，子任务的设计人员在设计中无须了解整个产品的情况，也不必考虑与其他部件的配合，只需要专注指定的部分进行设计，因为设计需要的外界条件在分配任务时就传递了。

2）当整个产品改变时，只需要改变上级的设计数据，一般是布局和骨架模型，其他零部件都是按照此设计数据生成的，并且保持与它的关联，它们也将自动跟着改变，这样就可以实现整个产品的自动同步更新。

3）减少不要的外部参考和父子关系。由于需要参考的数据已经清楚地标识，并且传递给下级零部件，就不需要去引用其它不需要的参考，避免了不需要的外部参考和父子关系。TOP_DOWN 设计中数据的传递主要有两种：

1）布局传递：进行比较宏观的传递。

2）几何传递：进行比较具体的传递。

几何传递

TOP_DOWN 设计数据的几何传递是通过【发布几何】和【复制几何】来实现的。通过复制点、曲线和表面等为参考基准，从而保证建立的零件特征符合已知的约束条件。

1.发布几何

发布几何是创建特征的方法，它产生一个特征，能将设计中需要被参考和引用的数据集中标识出来，但是发布几何并不产生任何新的几何内容，它只是对原有的点线面的一个标识，把其他的零件、骨架模型和装配中需要参考的数据提取出来，以供其他的文件能一次性地集中地复制所有需要的参考，其他的文件通过复制几何操作将发布几何的信息引用过去。

发布几何的创建方法如下：

步骤1：主菜单：【插入】→【共享数据】→【发布几何】→【几何出版】对话框，如图1和图2。

步骤2：选取选项并定义：

步骤3：完成发布几何的定义。

在模型树上将添加发布几何的图形标记为

图1

图2

2.复制几何

复制几何只能在装配模式中创建，在装配模式下，为零件模型和装配等复制骨架模型的几何信息。

复制几何的创建过程和步骤如下：

步骤1：主菜单：【插入】→【共享数据】→【复制几何】→打开【复制几何】对话框，如图3和图4。

步骤2：选取发布几何。

步骤3：完成复制几何。

图3

图4

骨架模型概述和创建方法

骨架模型介绍

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。因此，在Proe中提供了一个骨架模型的功能，允许使用者在加入零件之前，先设计好每个零件在空间中的静止位置，或者运动时的相对位置的结构图。设计好结构图后，可以利用结构将每个零件装配上去，以避免不必要的装配限制冲突。Proe将此功能称为骨架模型。

骨架模型的优点与属性

骨架模型不时实体文件，在装配的明细表中也不包括骨架模型，为什么要采用骨架模型？因为它有以下的优点：

1）集中提供设计数据：骨架模型就是一种.part 文件。在这个.part 文件中，定义了一些非实体单元，例如参考面、轴线、点、坐标系、曲线和曲面等，勾画了产品的主要结构、形状和位置等，作为装配的参考和设计零部件的参考。

2）零部件位置自动变更：零部件的装配是以骨架模型中基准作为参考的，因此零部件的位置会自动跟着骨架模型变化。

3）减少不必要的父子关系：因为设计中药尽可能的参考骨架模型，不去参考其他的零部件，所以可以减少父子关系。

4）可以任意确定零部件的装配顺序：零部件的装配是以骨架模型作为基准装配的，而不是依赖其它的零部件为装配基准的，因此可以方便的更改装配顺序。

5）改变参考控制：通过设计信息集中在骨架模型中，零部件设计以骨架作为参考，可以减少对外部参考的依赖。

骨架模型文件是一种特殊的.part 文件，Proe能够自动的识别它，它具有如下属性：1）是装配中的第一个文件，并且排在默认参考基准面的前面。

2）自动被排除在工程图之外，工程图不显示骨架模型的内容。

3）可以被排除在BOM表之外。

4）没有重量属性。

默认状态下，每个装配件只能由一格骨架模型，当产品比较复杂时，一个骨架模型需要包括的信息太多，可以采用多个骨架模型相互配合分工，完成设计信息的提供和参考。

如果要使用多个骨架模型，需要更改Config.pro 文件的选项

“Multiple_skeletons_allowed”为“yes”。

骨架模型创建方法

有在装配件中用新建骨架模型的方法创建骨架模型文件，系统才能把它自动识别为骨架模型。虽然可以像普通的零件那样，通过“文件”→“新建”→“零件”命令的方式创建.prt 文件，然后把它当作骨架模型使用，但是系统不能自动地把它识别为骨架模型，而应当按照如下步骤创建：

1）在装配模式下单击（新建元件）按钮，新建零件。

2）元件创建对话框中选择“骨架模型”，如图1。