proe自顶向下组件设计

Pro/ENGINEER 用设计来简化复杂的装配采用自顶向下的设计方法设计小组或个人便能够使用集中式信息来同时处理多项工作，自顶向下设计是一种在上层处理关键信息并把这些数据向较低的产品结构层传递的方法。

通过使用六种主要功能（布局『可选』、装配结构、骨架、数据通讯、发布/复制几何体、以及建立零件/装配几何体），个人或设计小组可以缩短设计时间，提高质量，并能在高层实现更改控制。

始于布局规划Pro/ENGINEER提供了一个电子记事薄，随着设计概念的发展，可以在此获取和更新设计意图。

采用自顶向下方法，可以把实体模型链接到布局，并随着布局的变化自动更新模型。

虽然它们不是自顶向下设计的必要条件，但是，布局能把设计信息集中保存，这有助于在建立实体模型之前建立设计意图。

- 技巧－在检索引用了布局的模型时，通常会把布局调出到缓存区中。

即使装配不在缓存区中，模型需要的所有关系也都有效。

定义装配结构在建立装配结构的过程中，用户实质上建立了一个虚拟的物料清单（BOM）。

这是一种确定设计小组主要工作的方法，如果只有一个人负责项目，那么，这种结构就可以起到类似标签或标记的作用，它们可以指出需要完成或需要处理的地方。

虚拟物料清单可以帮助用户为各个小组成员分配工作，从而使用户把精力放在某些具体的工作上，而不是整个装配上。

另外，虚拟物料清单还允许关联前面的零件库，把模型提交给Pro/INTRALINK或PDMLink，并把它们分配给适当的库或文件夹。

- 技巧－用户可以在Pro/INTRALINK 或PDMLink中建立虚拟物料清单，然后把装配拖到Pro/ENGINEER中。

建立虚拟物料清单的步骤：建立顶层装配。

用户可以输入名称，使用缺省的模板，或者复制另一个文件。

在设计需要的时候添加空组件或子装配。

添加一些散件，比如润滑油，用以表示物料清单中不用建模的项目。

骨架为装配设计提供了框架。

当骨架发生变化时，所连接的实体模型也跟着发生变化。

本课程将讲授自顶向下设计的基础原理。

该设计方式有力而稳定地扩展了参数设计,使产品设计更为有效。

自顶向下设计使您可以在产品组件的环境中创建零件,并在创建新零件特征时参照现有几何。

图 1该设计方法不同于传统的自底向上设计方法,在自底向上设计方法中,各个元件是独立于组件进行设计的,然后再将这些元件组合到一起来开发顶级组件。

图 2自顶向下设计是一种逐步进行的过程:1.使用标准的起始组件创建一个顶级组件文件。

2.使用标准的起始零件在顶级组件中创建一个骨架。

3.在骨架元件中创建所需的骨架几何。

4.使用骨架模型参照创建并装配所需元件。

5.在元件中对所需特征进行建模,并使用骨架几何作为唯一的参数参照。

6.在组件中的适当级创建并装配一个映射零件。

7.在映射零件中创建所需参照。

8.创建并装配参照映射零件的元件。

9.在参照映射零件(如有必要,参照骨架的元件中建立几何。

请注意,有更多关于自顶向下设计方面的高级功能和方法,例如,布局和发布几何,这些功能和方法将在高级组件指南和大型组件指南两个课程中进行介绍。

当您决定使用“自顶向下设计”法时,需要了解一些Pro/ENGINEER的特点。

零件模式对组件模式使用Pro/ENGINEER零件和组件文件有两种不同的方法。

要对设计进行更改,可以在“零件模式”中修改零件文件本身,也可以在“组件模式”中的“组件”内容中修改零件文件。

在“零件模式”中,您仅操作零件的几何,且操作窗口中仅包含该零件。

在“组件模式”中,您操纵的是该组件,可以操作组件中的几何或其中零件的几何。

工作在“组件模式”时,若要为零件添加几何,必须选取考虑中的元件,右键单击并选择激活。

这向系统表明您正在创建的特征属于所选的特定元件。

如未“激活”(Active该元件,则需要按上一课中的做法创建组件级特征。

当组件中使用的零件发生变更时(可能是尺寸修改或添加特征,这些变更在组件中是可见的,意识到这一点很重要。

当零件单独打开并更改或在组件的内容中更改时,尤为如此。

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。

M ECHAN ICAL RESEARCH & APPL ICATION 2007年 8月基于 Pro/E的自顶向下的产品参数化设计毛君 , 陈洪月 , 谢苗(辽宁工程技术大学机械工程学院 , 辽宁阜新 123000摘要 :介绍在 Pro / E的环境下 , 采用自顶向下的设计方法设计产品时的设计流程 , 并结合钻杆动力钳减速器的设计实例来加以论述 , 设计结果表明 , 采用自顶向下设计方法能够提高设计效率 , 实现团队间的并行工作。

关键词 : Pro / E;参数化建模 ; 自顶向下Top -downandparametricdesignofproductbasedonPro/EM aoJun, Chen Hong - yue, XieM iao(MechanicaldepartmentofLiaoningtechnicaluniversity,FuxinLiaoning123000,ChinaAbstract: The paper introduced the design flow of the p roduct w ith top - down design based on Pro / E, and elaborated it w ithcy and realized parallel work of workgroup.Keywords: Pro / E; parametric modeling; top - down1自顶向下设计本的空间设计需求、定重要的长度 , 也可定出产品中各零组产品的设计是一个渐进的过程 , 一般经过概念设计、数件的位置关系 , 并利用骨架进行装配。

除此之外 , 通过修改骨化设计和详细设计 3个阶段 , 这种渐进的设计过程称为自顶架模型还可以驱动零件的运动 , 来检测零件间是否存在干涉。

向下 ( Top - Down 设计 [ 1 ]。

自顶向下设计过程具有如下优 24传递设计信息点 :①符合产品设计过程和设计人员的思维过程。

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。

如何在Pro/ENGINEER 中使用自顶向下方法设计连杆此组件由一个液压圆柱体、几个连杆零件和一个滚柱装置组成。

我们先使用标准模板创建一个组件，以此开始建模过程：将此组件命名为top-level.asm；接着在top-level.asm 中创建一个骨架模型；选择“在组件模式下创建元件”图标，在当前组件中创建一个新的零件；选择“骨架模型”，接受缺省的名称：使用“复制现有”方法，然后选择您公司的起始零件以用作骨架模板。

如果没有起始零件，则使用Pro/ENGINEER 的缺省模板创建一个。

然后，可以浏览到此零件，并将其用作“复制自”选项。

接下来，右键单击TOP-LEVEL_SKEL.PRT，并在其自己的窗口中打开它。

我们在此窗口中将创建连杆系统的布局。

这类似于在2D 软件包中放置连杆。

接着，为基础位置创建三个点，这些点将代表不会移动的点。

可以在建模过程的后面阶段使用Pro/ENGINEER 行为建模扩展来优化这些点。

利用草绘基准点工具能很好地创建这些点。

也可以在“插入”à“模型基准”à“点”à“草绘”下找到此特征。

选择在其上进行草绘的平面，然后创建三个点。

在本例中，使用“前”平面作为草绘平面，并使用“右基准”平面作为右查看参照。

（图1）请注意，有一个点在缺省的坐标系上，而另外两个点标出了尺寸：PNT0 将用于确定圆柱的销钉接头位置；PNT1 将用于确定“V”形支架的位置；PNT2 将用于确定滚柱拉杆的固定位置。

接下来，我们将为连杆草绘以下部分：“V”形支架；滚柱拉杆；从V 形支架到滚柱拉杆的连接连杆。

让我们从V 形支架开始：创建一个草绘基准曲线特征；使用在草绘基准点特征时所用的同一草绘平面和视图参照，只需选择“使用先前的”按钮即可。

图2中显示了创建草绘的步骤：草绘一个圆，圆心在PNT1，半径值为6”；将此圆切换为构造圆；草绘两条中心线，使它们各偏离垂直中心线22.5 度，如图所示；创建三个直径为1” 的圆，一个圆心在PNT1，另两个圆心在半径为6” 的构造圆与两条22.5 度中心线的相交处。

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。

具体的开发流程如图5所示，三维总布置包括整车主要参数的拟定、布局和骨架的建立。