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    [转载]SolidWorks Top-Down设计介绍 [复制链接]

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    只看楼主 正序阅读 楼主  发表于: 2009-06-21
    — 本帖被 cyqdesign 从 Solidworks 移动到本区(2014-05-19) —
    一、Down-Top和Top-Down的基本概念 GYx0U8MJ[e  
    Q !;syJBb.  
    1.Down-Top设计的优点 & "&s,  
    W~/d2_|/  
    Down-Top设计方法是最基本的设计方法,它的基本设计流程如图1所示:首先单独设计零件,然后由零件组装装配体,装配体验证通过后生成工程图。 JP5e=Z<  
    Lj3o-@\*j  
    x/umwT,ov  
    图1 Down-Top设计方法 D#b*M)X"  
    \;)g<TwL  
    ◎简单:由于零部件单独设计,彼此之间没有相互关联参考,所以建模简单,不容易出错,即使出现错误也容易判断和修改。 zHb [.ry~  
    J+`aj8_B  
    ◎对工程师要求低:设计任务清晰,即使初学者也能轻松完成设计任务。 i=aR ~  
    ?`piie9V  
    ◎对硬件要求低:零部件之间没有关联参考,修改局限于单个零件或装配体,所以运算量比较小,对于硬件的要求相对较低。 yov~'S9  
    =EP`,zqn$9  
    2.Down-Top设计的缺点 </{Zb.  
    4w^o !  
    ◎不符合产品设计流程:Down-Top设计流程与产品设计流程正好相反,因此不适合进行新产品研发。 m!/TJhiQ  
    ?eIb7O  
    ◎局限性强:设计修改局限于单个零部件,不能总览全局进行设计和修改,修改单个零部件后,相关零部件不能自动更新,需要进行手工干预。 Q?k *3A  
    Ai < beUS  
    3.Down-Top设计的适用范围 =0=#M(w  
    HrBJi  
    SolidWorks软件初步引入,对已有2D图样进行三维转化阶段,尤其适合初学者,或者刚刚完成初级/中高级培训的企业。 = ^NvUrK  
    G;l7,1;MU:  
    ◎已有产品的变型设计和局部修改,这种针对局部进行的修改适用于Down-Top设计。 A)&FcMO*z  
    R@\}iyM  
    4.Top-Down设计的优点 (`.OS)&  
    R ZY=c  
    Top-Down设计属于SollidWorks的高级设计方法,设计流程如图2所示。 >ou= }/<  
    32[}@f2q  
    m1X7zUCy  
    图2 Top-Down设计流程 8%7%[WC#  
    qNQ54#  
    ◎符合产品开发流程:由图2可知,Top-Down设计流程与产品研发流程基本一致,符合现有的设计习惯,可以完全融合到产品研发中。 'QCIKCn<  
    \Fz9O-jb4  
    ◎全局性强:总图修改后,设计变更能自动传递到相关零部件,从而保证设计一致。 S/'0czDMW  
    )hZ7`"f,ZN  
    ◎效率高:一处修改而全局变化。在系列零件设计中效率更高:主参数修改→零部件自动更新→所有工程图自动更新,一套新的产品数据自动生成,现在用几个小时就能完成原来几周的工作量。 {cm?Q\DT  
    j,M$l mR')  
    5.Top-Down设计的难点 ~=|}!A(  
    %":3xj'EEI  
    ◎复杂:零部件之间有大量的关联参考,会增加零部件的复杂度,有时候甚至因为找不到参考源头而无法修改。 ?G,4N<]Nu  
    _uQ]I^'D  
    ◎对工程师要求高:由于参考关联复杂,要求工程师能够熟练操作软件,熟悉产品设计流程和变化趋势。对总工程师的要求更高,如果初始布局不合理,则需要进行大量修改,甚至因为无法修改而导致整体崩溃。 .11l(M  
    o+a=  
    ◎对硬件要求高:关联设计带来大量关联计算,尤其是总图的更新,会导致全部相关零部件自动更新,对于计算机硬件和网络速度提出了很高的要求。 M~taZt4  
    ENTcTrTn  
    ◎对数据管理要求高:由于零部件关联很多,所以对数据文件管理的要求非常高,如果管理不善,会导致数据丢失和关联断裂,从而造成设计混乱。 7ftn gBv?  
    ^PZ[;F40  
    6.Top-Down设计的应用范围 1B~O!']N<  
    J/je/PC  
    ◎新产品研发:要求在熟练掌握Down-Top技术的基础上,首先由部件开始尝试,逐步推广到整机设计,否则不仅不能提高设计效率,还会造成设计延误。 M~:_^B  
    m TE(J Zt  
    ◎系列产品设计:主产品定型后,对产品结构与参数传递进行优化。这样在系列产品设计中,通过修改参数就能自动完成大部分重复设计,从而提高设计效率。 9F/I",EA  
    "\b>JV5  
    二、Top-Down设计分类 %Rk|B`ST  
    BsQ;`2  
    SolidWorks的Top-Down设计方法主要分为三类:关联参考、外部参考法和布局,下面分别进行介绍。 GE/!$3  
    Pd91<L  
    1.关联参考 +U o NJ   
    4\;zz8 5E  
    关联参考法是基础的Top-Down设计设计方法,它通过零部件之间的关联参考来传递设计关联,从而达到修改一个零部件,则相关零部件根据关联自动更新的目的。 9{u8fDm!  
    2)f_L|o,m  
    关联参考案例一:如图3所示,墙板和接头的接口位置决定了管路的起始方位,接口的大小决定了管路的标准。在设计过程中,管路零件的路径草图和截面分别与墙板和接头添加图示的关系。 Y Zj-%5  
    nGF +a[Z  
    1sqE/-v1_^  
    图3 关联参考 TA[%eMvA  
    ?xj8a3F  
    关联参考案例二:如图4所示的水平仪设计,水平仪顶盖板的大小和厚度都由水平仪主零件开槽形状和尺寸决定。通过添加两零件之间的参考引用或关系,可以保证当水平仪主零件的开槽尺寸和深度有变化时,顶盖板的形状和厚度自动进行更新。 u H[WlZ4  
    Rt8[P6e"q  
    优点:关联参考方便快捷,可以同步更新。 ?:;;0kSk  
    V\L;EHtc$  
    缺点:关联是单向的,并且当关联很多时不易查找参考源和修改错误。 tu -a`h_NJ  
    ,h*gd^i  
    应用范围:主要应用在部件级关联设计,关联尽量控制在一定的范围内,这样容易进行控制和修改。 n7!T{+ge  
    A,~3oQV  
    S#/BWNz|  
    图4 水平仪 8M5)fDu*?  
    $BwWQ?lp  
    2.外部参考法(即主零件法) % N8I'*u  
    P#O" {+`  
    在一个主零件中完成整体设计,然后使用多体或分割的方法,将主零件分解为多个局部并传递到单独的零部件中,对分解后的零件进行详细设计,最后在装配体内进行汇总以完成设计。 <o(;~  
    hG1$YE  
    案例一:玩具设计和家电外观设计,如图5所示的变形金刚。 WyO*8b_ D  
    v vErzUxN  
    pv]@}+<Dt  
    图5 变型金刚设计流程 q[$>\Nfg>B  
    J6Ilg@}\  
    变型金刚的设计采用分割的方法,流程为:首先设计主零件,然后由主零件分割出不同的部分并分派到不同的零件内,对每个子零件进行详细设计,最后组装在一起。当设计变更时,只需修改主零件,所有的子零件会自动更新。 ]\39#  
    J n.7W5v  
    案例二:特种车辆设计(零部件之间相互没有运动或运动很少,但是关联很多且复杂),如图6所示的水泥散装车。 %KQ1{"  
    vpu#!(N  
    AzU:Dxr>.G  
    图6 水泥散装车 &f.5:u%{b  
    scV%p&{a  
    水泥散装车采用多体的方法设计主零件,然后把每一个实体(零件)插入到新零件中形成新的零件,然后进行详细设计,最后组装在一起。当设计变更时,只需修改主零件,所有的子零件会自动更新。 bQaRl=:[:  
    6r~9$IM  
    优点:所有相关零部件在同一个主零件中完成,这样就不会产生复杂的关联参考,并且修改容易。 iJTG +gx  
    @yTu/U  
    缺点:如果零部件之间有复杂的相互运动,或者零部件非常多,这样设计就很困难。 C @Ts\);^  
    %KyZ15_(-L  
    适用范围:零部件之间的关联非常多而且复杂、部件之间相互没有运动,在这种情况下,如果使用关联参考法,就会造成关联太多、太复杂而无法管理的情况。 JU8}TX  
    $JFjR@j  
    3.布局 Oc)n,D)0  
    a ,mgM&yD  
    布局符合传统产品开发流程:首先进行装配体布局,然后进行任务分解和分派,详细设计后再进行汇总。 ~?/7: S  
    7F"ljkN1S  
    典型应用:液压支架,如图7所示。 [MeivrJ+  
    )q$[uS_1[  
    <exCK*G  
    图7 液压支架 lU1SN/'zx  
    ?1\5X<|,  
    首先,根据初始参数,在装配体内进行总体布局(也可以称之为“骨架模型”绘制布局草图)、定义草图块,同时完成图块间的装配关系。验证结构设计正确后开始建立零部件的虚拟结构,把主要参数和结构形状传递到相应的零部件中。然后把设计任务(包含设计信息的子装配体)分拍到项目组成员手中进行详细设计,当详细设计完成后,进行汇总生成总装配体,验证完成后生成相应的工程图。在需要修改设计时,通过修改总体布局,所有相关零件会自动更新。 WA n@8!9  
    OS[ s Qo5  
    优点:符合传统产品开发流程,设计具有全局观,总图修改,所有相关零件自动更新。 2-F7tcya|  
    Zr}>>aIJ]k  
    缺点:关联参考复杂,对设计团队整体实力和图档管理能力要求高。 LW=qX%o{  
    \9+,ynJH8z  
    适用范围:模块化传统机械设计和有复杂机构运动的机械设计。 Z_ElLY  
    5H._Q  
    三、结束语 NZGO8u  
    SlsNtaNt  
    SolidWorks提供的Top-Down设计方法和Down-Top设计方法各有自己的优点和不同的应用范围,大家需要根据具体的产品选择合适的设计方法。Top-Down设计方法对软硬件的要求都很高,企业要采用循序渐进的方法推进设计,首先在部件级设计中进行试用,总结经验后再进行推广。
     
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