第七讲 Top-Down设计方法(精选)
Top-Down设计概念介绍
建筑设计
总结词
建筑设计也采用Top-down设计理念，从整体建筑的功能和外观出发，逐步细化到各个空间和细节。
保证设计的一致性
统一设计规范
Top-down设计要求遵循统一的设计规范，确保各个模块 在设计风格、色彩、字体等方面保持一致。
01
模块化设计
Top-down设计将整体设计分解为若干 个模块，每个模块遵循统一的设计规范， 保证了设计的一致性。
02
03
减少设计偏差
由于Top-down设计从整体到局部，能 够更好地控制各个模块的设计方向， 减少了设计偏差的出现。
Top-down设计概念 介绍
contents
目录
• 什么是Top-down设计 • Top-down设计的优势 • Top-down设计的实施步骤 • Top-down设计的应用案例 • 总结
01
什么是Top-down设计
定义
• 定义：Top-down设计是一种从整体到局 部的设计方法，即先确定整体架构和主要 功能模块，再逐步细化每个模块的具体实 现。
相结合的设计理念，以实现整体与局部的平衡。
动态设计和调整
02 随着技术的不断进步，未来设计可能更加注重动态调
整和适应性，以满足不断变化的需求和市场环境。
人性化和智能化设计
03
未来设计将更加注重人性化、智能化和情感化，以满
足人们日益增长的个性化需求。
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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。
Top-Down
所有产品开发初期，最重要的步骤就是清理设计意图。产品的整体的概念，目的，功能等，转化为设计的规范和约束。
1. 了解目前的状况
2. 定义新的空间与运动
3. 攫取关键的设计意念
3.2设定初步的产品架构'H
设定初步的产品构架的目的：
快速定义产品结构阶层 - 在任何组件几何定义之前
1 Top-Down Design在行业中应用的优势。
在机械行业和其他重型工业中，产品构造的复杂性带来了装配的困难，为了解决这些问题，Top-Down Design技术应运而生。Top-Down Design自顶向下设计有许多优点，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，更能在设计团队间迅速传递设计信息，达到信息共享的目的。
top-down设计方法
中文名称就是至顶向下设计方法
一般在电子行业用的较多。
主要思路如下：
首先：建立一个新的asm文件
然后在asm里面第一需要建立的是整个asm的基准，后续不断的插入空的prt文件，
把需要的prt空文件建完以后，根据顶层的基准创建第一个prt的feature，完善第一个prt以后
第四，创建完成以后如需重新修改，则需考虑零件之间的父子关系，否则很容易重定义失败甚至报错，这个时候需要重新定义子零件或者子特征的参考；
以上是本人的一点小小总结，欢迎拍砖 谢绝自带口水
不过貌似proe大有被solidwork取代之势啊 饭碗越来越难保了
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自顶向下设计-机械设计
一般的机械设计采用的是自下而上的方法。
首先，工程人员仔细研究掌握各部件的性能和局限，在这基础上设计出由它们组成的大一点的部件，反复试验后再往上走一层，如此逐步地完成整个设计任务。
一、Top-Down设计法概述一般的机械设计采用的是自下而上的方法。
首先，工程人员仔细研究掌握各部件的性能和局限，在这基础上设计出由它们组成的大一点的部件，反复试验后再往上走一层，如此逐步地完成整个设计任务。
但如果产品系统复杂程度大大增加，产品具有专业面广、设计更改频繁及各专业间关系密切等特点时，在产品设计过程中，往往存在着外形与结构、结构与系统等三维模型之间的相互影响、相互依赖。
自下而上的设计方法在效率及控制设计错误时往往无法满足需要。
自顶向下设计就是从产品的顶层开始，通过在装配中建立零件来完成整个产品设计的方法。
自顶向下的产品设计是从产品功能要求出发，选用一系列的零件去实现产品的功能。
其设计的主要过程是：先设计出初步方案及其装配结构草图，建立约束驱动的产品模型;再通过设计计算，确定每个设计参数，进行零件的详细设计，通过几何约束求解将零件装配成产品;最后对设计方案进行分析，返回修改不满意之处，直到得到满足功能要求的产品(图1)。
图1二、在装配体中新建零件单击“新零件”(装配体工具栏)，或依次单击“插入”→“零部件”→“新零件”(图2)。
选取一个平面作为新零件的基准平面，即可开始在装配体中为新零件建模。
可使用“编辑零部件”命令结束零件编辑状态，或新建的零件将以虚拟零部件的方式保存在装配体文件内部，如果需要将新零件保存成硬盘上的单独文件，可在FeatureManager设计树上右键点击新零件，选择保存至外部(图3)。
三、基于装配体的关联设计方式及装配关系分析1.用装配约束建立关联设计在装配环境中，新设计零件是直接用创建新零件命令生成的零件，之后再利用装配约束操作，建立起需要的装配关系来牵动零件的尺寸，达到符合设计需要的目标。
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。
TOP_DOWN设计方法
自顶向下设计
自顶向下设计功能提供:
• 产品结构定义和操作的工具 • 在子系统级和装配级捕捉设计意图的工 具。 • 管理设计标准的交流和设计意图的完整 性的工具。 • 管理零部件间相互依赖性，增强工程数 据再利用能力的工具。 .
为什么要使用自顶向下设计?
设计意图的管理和组织
完全控制和分发设计意图 更好地组织和操作 阻止不正确的参考建立 更容易更精确地测试设计变型 确保公用设计和信息的一致性 设计变更的快速传播 变更发生要求更少的时间，资金和资源 验证运动范围，检查运动干涉
自顶向下设计的6个阶段
概念设计工程 (定义设计标准)
定义主产品结构
捕作设计意图 (骨架模型) 管理相互依赖 相关性交流设计意图 装配的扩展、充实
概念设计工程
Output of Existing 3rd Party Apps
Product Structure
Engineering Experience Existing Graphical Images Design Requirements and Constraints
27ZB1-00001_skel.prt
28ZB1-00020.asm
28ZB1-00020_skel.prt
29ZB1-00001.asm
29ZB1-00001_skel.prt
29ZB1-00002.asm
29ZB1-00002_skel.prt
30ZB1-00001.asm
30ZB1-00001_skel.prt 33ZB1-00001.asm
装配的扩展
组元建立
建立单独的零件文件
在装配中建立组元
Top_Down
Top_Down （自顶而下）设计By 黄光辉（IceFai）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1.1．数据共享方法在WildFire中，数据的共享方法有下面几种：z From File...(来自文件….)z Copy Geometry…(复制几何…)z Shrinkwrap…（收缩几何..）Array z Merge…(合并)z Cutout…(切除)z Publish Geometry…（发布几何…）z Inheritance…(继承…)z Copy Geometry from other Model…（自外部零件复制几何…）z Shrinkwrap from Other Model…（自外部零件收缩几何..）z Merge from Other Model…（自外部模型合并…）z Cutout from Other Model..(自外部模型切除…)z Inheritance from Other 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。
top-down技术原理
top-down技术原理
Top-down技术原理是一种系统设计和开发方法，它的核心思想
是从系统的高层次抽象开始，逐步细化直至最终实现细节。
这种方
法的目标是将系统分解为各个子系统或模块，然后逐步扩展和细化
每个子系统或模块，直到达到可以实际实现的程度。
在Top-down技术中，首先确定系统的总体架构和功能，然后将
系统分解为多个模块或子系统。
每个模块再进一步分解为更小的模块，直到可以直接实现为止。
这种逐步细化的过程可以帮助开发人
员更好地理解系统的结构和功能，同时也有助于提前发现和解决潜
在的问题。
Top-down技术的优势在于能够提供清晰的系统设计和结构，有
利于团队协作和模块化开发。
同时，由于从总体到细节的逐步细化
过程，可以更好地控制系统的复杂度，减少开发过程中的风险。
然而，Top-down技术也存在一些挑战和限制。
例如，在开始阶
段可能需要投入较多的时间和精力来进行系统总体设计，有时候可
能会导致过度设计。
此外，由于在开始阶段对系统的细节了解有限，可能会导致在后续开发过程中需要进行较大规模的修改。
总的来说，Top-down技术是一种重要的系统设计和开发方法，它能够帮助开发人员更好地理解系统的结构和功能，有利于团队协作和模块化开发。
然而，在应用这种方法时需要权衡好设计和开发的时间成本，以及后续可能需要进行的修改和调整。