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SolidWorks提供的Top-Down設(shè)計方法和Down-Top設(shè)計方法各有自己的優(yōu)點和不同的應(yīng)用范圍,，大家需要根據(jù)具體的產(chǎn)品選擇合適的設(shè)計方法。Top-Down設(shè)計方法對軟硬件的要求都很高,，企業(yè)要采用循序漸進(jìn)的方法推進(jìn)設(shè)計,，首先在部件級設(shè)計中進(jìn)行試用，總結(jié)經(jīng)驗后再進(jìn)行推廣。 本文介紹了SolidWorks自上而下的設(shè)計方法,。 一,、Down-Top和Top-Down的基本概念 1.Down-Top設(shè)計的優(yōu)點 Down-Top設(shè)計方法是最基本的設(shè)計方法，它的基本設(shè)計流程如圖1所示：首先單獨設(shè)計零件,，然后由零件組裝裝配體,，裝配體驗證通過后生成工程圖。 圖1 Down-Top設(shè)計方法 ◎簡單：由于零部件單獨設(shè)計,，彼此之間沒有相互關(guān)聯(lián)參考,，所以建模簡單，不容易出錯,，即使出現(xiàn)錯誤也容易判斷和修改,。 ◎?qū)こ處熞蟮停涸O(shè)計任務(wù)清晰，即使初學(xué)者也能輕松完成設(shè)計任務(wù),。 ◎?qū)τ布蟮停毫悴考g沒有關(guān)聯(lián)參考,，修改局限于單個零件或裝配體，所以運算量比較小,，對于硬件的要求相對較低,。 2.Down-Top設(shè)計的缺點 ◎不符合產(chǎn)品設(shè)計流程：Down-Top設(shè)計流程與產(chǎn)品設(shè)計流程正好相反，因此不適合進(jìn)行新產(chǎn)品研發(fā),。 ◎局限性強：設(shè)計修改局限于單個零部件,，不能總覽全局進(jìn)行設(shè)計和修改，修改單個零部件后,，相關(guān)零部件不能自動更新,，需要進(jìn)行手工干預(yù)。 3.Down-Top設(shè)計的適用范圍 ◎SolidWorks軟件初步引入,，對已有2D圖樣進(jìn)行三維轉(zhuǎn)化階段,，尤其適合初學(xué)者，或者剛剛完成初級/中高級培訓(xùn)的企業(yè),。 ◎已有產(chǎn)品的變型設(shè)計和局部修改,，這種針對局部進(jìn)行的修改適用于Down-Top設(shè)計。 4.Top-Down設(shè)計的優(yōu)點 Top-Down設(shè)計屬于SollidWorks的高級設(shè)計方法,，設(shè)計流程如圖2所示,。 圖2 Top-Down設(shè)計流程 ◎符合產(chǎn)品開發(fā)流程：由圖2可知，Top-Down設(shè)計流程與產(chǎn)品研發(fā)流程基本一致,，符合現(xiàn)有的設(shè)計習(xí)慣,，可以完全融合到產(chǎn)品研發(fā)中。 ◎全局性強：總圖修改后,，設(shè)計變更能自動傳遞到相關(guān)零部件,，從而保證設(shè)計一致,。 ◎效率高：一處修改而全局變化。在系列零件設(shè)計中效率更高：主參數(shù)修改→零部件自動更新→所有工程圖自動更新,，一套新的產(chǎn)品數(shù)據(jù)自動生成,，現(xiàn)在用幾個小時就能完成原來幾周的工作量。 5.Top-Down設(shè)計的難點 ◎復(fù)雜：零部件之間有大量的關(guān)聯(lián)參考,，會增加零部件的復(fù)雜度,，有時候甚至因為找不到參考源頭而無法修改。 ◎?qū)こ處熞蟾撸河捎趨⒖缄P(guān)聯(lián)復(fù)雜,，要求工程師能夠熟練操作軟件,，熟悉產(chǎn)品設(shè)計流程和變化趨勢,。對總工程師的要求更高,，如果初始布局不合理，則需要進(jìn)行大量修改,，甚至因為無法修改而導(dǎo)致整體崩潰,。 ◎?qū)τ布蟾撸宏P(guān)聯(lián)設(shè)計帶來大量關(guān)聯(lián)計算，尤其是總圖的更新,，會導(dǎo)致全部相關(guān)零部件自動更新,，對于計算機硬件和網(wǎng)絡(luò)速度提出了很高的要求。 ◎?qū)?shù)據(jù)管理要求高：由于零部件關(guān)聯(lián)很多,，所以對數(shù)據(jù)文件管理的要求非常高,，如果管理不善，會導(dǎo)致數(shù)據(jù)丟失和關(guān)聯(lián)斷裂,，從而造成設(shè)計混亂,。 6.Top-Down設(shè)計的應(yīng)用范圍 ◎新產(chǎn)品研發(fā)：要求在熟練掌握Down-Top技術(shù)的基礎(chǔ)上，首先由部件開始嘗試,，逐步推廣到整機設(shè)計,，否則不僅不能提高設(shè)計效率，還會造成設(shè)計延誤,。 ◎系列產(chǎn)品設(shè)計：主產(chǎn)品定型后,，對產(chǎn)品結(jié)構(gòu)與參數(shù)傳遞進(jìn)行優(yōu)化。這樣在系列產(chǎn)品設(shè)計中,，通過修改參數(shù)就能自動完成大部分重復(fù)設(shè)計,，從而提高設(shè)計效率。 二,、Top-Down設(shè)計分類 SolidWorks的Top-Down設(shè)計方法主要分為三類：關(guān)聯(lián)參考,、外部參考法和布局，下面分別進(jìn)行介紹,。 1.關(guān)聯(lián)參考 關(guān)聯(lián)參考法是基礎(chǔ)的Top-Down設(shè)計設(shè)計方法,，它通過零部件之間的關(guān)聯(lián)參考來傳遞設(shè)計關(guān)聯(lián),，從而達(dá)到修改一個零部件，則相關(guān)零部件根據(jù)關(guān)聯(lián)自動更新的目的,。 關(guān)聯(lián)參考案例一：如圖3所示,，墻板和接頭的接口位置決定了管路的起始方位，接口的大小決定了管路的標(biāo)準(zhǔn),。在設(shè)計過程中,，管路零件的路徑草圖和截面分別與墻板和接頭添加圖示的關(guān)系。 圖3 關(guān)聯(lián)參考 關(guān)聯(lián)參考案例二：如圖4所示的水平儀設(shè)計,，水平儀頂蓋板的大小和厚度都由水平儀主零件開槽形狀和尺寸決定,。通過添加兩零件之間的參考引用或關(guān)系，可以保證當(dāng)水平儀主零件的開槽尺寸和深度有變化時,，頂蓋板的形狀和厚度自動進(jìn)行更新,。 優(yōu)點：關(guān)聯(lián)參考方便快捷，可以同步更新,。 缺點：關(guān)聯(lián)是單向的,，并且當(dāng)關(guān)聯(lián)很多時不易查找參考源和修改錯誤。 應(yīng)用范圍：主要應(yīng)用在部件級關(guān)聯(lián)設(shè)計,，關(guān)聯(lián)盡量控制在一定的范圍內(nèi),，這樣容易進(jìn)行控制和修改。 圖4 水平儀 2.外部參考法(即主零件法) 在一個主零件中完成整體設(shè)計,，然后使用多體或分割的方法,，將主零件分解為多個局部并傳遞到單獨的零部件中，對分解后的零件進(jìn)行詳細(xì)設(shè)計,，最后在裝配體內(nèi)進(jìn)行匯總以完成設(shè)計,。 案例一：玩具設(shè)計和家電外觀設(shè)計，如圖5所示的變形金剛,。 圖5 變型金剛設(shè)計流程 變型金剛的設(shè)計采用分割的方法,，流程為：首先設(shè)計主零件,，然后由主零件分割出不同的部分并分派到不同的零件內(nèi),，對每個子零件進(jìn)行詳細(xì)設(shè)計，最后組裝在一起。當(dāng)設(shè)計變更時,，只需修改主零件，所有的子零件會自動更新,。 案例二：特種車輛設(shè)計(零部件之間相互沒有運動或運動很少,，但是關(guān)聯(lián)很多且復(fù)雜)，如圖6所示的水泥散裝車,。 圖6 水泥散裝車 水泥散裝車采用多體的方法設(shè)計主零件，然后把每一個實體(零件)插入到新零件中形成新的零件,，然后進(jìn)行詳細(xì)設(shè)計,，最后組裝在一起。當(dāng)設(shè)計變更時,，只需修改主零件,，所有的子零件會自動更新。 優(yōu)點：所有相關(guān)零部件在同一個主零件中完成,，這樣就不會產(chǎn)生復(fù)雜的關(guān)聯(lián)參考,，并且修改容易,。 缺點：如果零部件之間有復(fù)雜的相互運動，或者零部件非常多,，這樣設(shè)計就很困難,。 適用范圍：零部件之間的關(guān)聯(lián)非常多而且復(fù)雜,、部件之間相互沒有運動，在這種情況下,，如果使用關(guān)聯(lián)參考法,，就會造成關(guān)聯(lián)太多,、太復(fù)雜而無法管理的情況,。 3.布局 布局符合傳統(tǒng)產(chǎn)品開發(fā)流程：首先進(jìn)行裝配體布局，然后進(jìn)行任務(wù)分解和分派,，詳細(xì)設(shè)計后再進(jìn)行匯總,。 典型應(yīng)用：液壓支架，如圖7所示,。 圖7 液壓支架 首先,，根據(jù)初始參數(shù)，在裝配體內(nèi)進(jìn)行總體布局(也可以稱之為“骨架模型”繪制布局草圖),、定義草圖塊,，同時完成圖塊間的裝配關(guān)系。驗證結(jié)構(gòu)設(shè)計正確后開始建立零部件的虛擬結(jié)構(gòu),，把主要參數(shù)和結(jié)構(gòu)形狀傳遞到相應(yīng)的零部件中,。然后把設(shè)計任務(wù)(包含設(shè)計信息的子裝配體)分拍到項目組成員手中進(jìn)行詳細(xì)設(shè)計，當(dāng)詳細(xì)設(shè)計完成后,，進(jìn)行匯總生成總裝配體,，驗證完成后生成相應(yīng)的工程圖。在需要修改設(shè)計時,，通過修改總體布局,，所有相關(guān)零件會自動更新。 優(yōu)點：符合傳統(tǒng)產(chǎn)品開發(fā)流程,，設(shè)計具有全局觀,，總圖修改，所有相關(guān)零件自動更新,。 缺點：關(guān)聯(lián)參考復(fù)雜,，對設(shè)計團隊整體實力和圖檔管理能力要求高。 適用范圍：模塊化傳統(tǒng)機械設(shè)計和有復(fù)雜機構(gòu)運動的機械設(shè)計,。 三,、結(jié)束語 SolidWorks提供的Top-Down設(shè)計方法和Down-Top設(shè)計方法各有自己的優(yōu)點和不同的應(yīng)用范圍，大家需要根據(jù)具體的產(chǎn)品選擇合適的設(shè)計方法,。Top-Down設(shè)計方法對軟硬件的要求都很高,，企業(yè)要采用循序漸進(jìn)的方法推進(jìn)設(shè)計，首先在部件級設(shè)計中進(jìn)行試用,，總結(jié)經(jīng)驗后再進(jìn)行推廣,。 | 
發(fā)表于 2013-5-9 21:53:13
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