Top-Down设计实例
叉车门架系统的 Top-Down设计研究
之 间接 口问题 和如何 实现门架起 升和门架液压 系统 中软 管的参数 化控 制过 程。实践证 明 Ｔ ｏ ｐ — Ｄ ｏ ｗ 率 和速 度 。
关键 词 ： Ｔ ｏ ｐ — Ｄ ｏ ｗ ｎ ； 门架 ； Ｃ ｒ ｅ ｏ ； 骨架 中图分类号 ： Ｔ Ｄ ４ ０ ２ 文献标志码 ： Ａ 文章编号 ： １ ０ ０ ７ — ４ ４ １ ４ （ ２ ０ １ ４ ） ０ １ — ０ ０ ６ ７ — ０ ４
摘
要： 阐述 了 Ｔ ｏ ｐ － Ｄ ｏ ｗ ｎ设计的理 论、 特点和设计流程 ， 对设计过 程 中所 涉及到 的相 关概 念作 出 了具体 的定义。结
合 叉车门架 系统 实例 建立 了门架、 门架液压 、 货又架和挡 货架骨 架完整 的 Ｔ ｏ ｐ — Ｄ ｏ ｗ ｎ设计 流程 ， 简要 说 明 了相 关模 块
ｂ ａ ｃ ｋ ｒ ｅ ｓ ｔ ｆ ｒ ａ ｍｅ Ｔ ｏ ｐ — Ｄｏ ｗ ｎ ｄ ｅ ｓ ｉ ｇ ｎ ｌ ｆ ｏ ｗ ａ ｒ ｅ ｅ ｓ ｔ ａ ｂ ｌ ｉ ｓ ｈ ｅ ｄ，ａ ｂ ｉｅ ｒ ｆ ｄ ｅ ｓ ｃ ｉ ｒ ｐ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ ｉ ｎ ｔ ｅ ｒ ｆ ａ ｃ ｅ ｉ ｓ ｓ ｕ ｅ ｓ ｂ ｅ ｔ ｗ ｅ ｅ ｎ ｔ ｈ ｅ ｒ ｅ ｌ ｅ ｖ ａ ｎ ｔ ｍｏ ｄ ｕ ｌ ｅ ｉ ｓ ｉ ｎ ｔ ｒ ｏ ｄ ｕ ｃ ｅ ｄ， ｔ ｈ ｅ ｐ ａ ｒ ａ ｍｅ ｔ ｉ ｒ ｃ ｃ ｏ ｎ ｔ ｒ ｏ ｌ ｐ ｒ ｏ ｃ ｅ ｓ ｓ ｏ ｆ ｍａ ｓ ｔ ｈ ｙ ｄ ｒ ａ ｕ ｌ ｉ ｃ ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍｓ ｈ ｏ ｓ ｅ ｓ ａ ｒ ｅ ａ ｌ ｓ ｏ ｉ ｎ ｔ ｒ ｏ ｄ ｕ ｃ ｅ ｄ ．Ｐ ｒ ａ ｃ ｔ ｉ ｃ ｅ ｈ ａ ｓ ｐ ｒ ｏ ｖ ｅ ｄ ｔ ｈ ａ ｔ Ｔ ｏ ｐ — Ｄｏ ｗｎ ｄ ｅ ｓ ｉ ｇ ｎ ｍｅ ｔ ｈ ｏ ｄ ｃ ａ ｎ ｇ ｒ ｅ ａ ｔ ｌ ｙ ｉ ｍｐ ｒ ｏ ｖ ｅ ｔ ｈ ｅ ｄ ｅ ｓ ｉ ｇ ｎ ｅ ｆ ｉ ｆ ｃ ｉ ｅ ｎ ｃ ｙ ａ ｎ ｄ ｓ ｐ ｅ ｅ ｄ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ ｐ ｒ ｏ ｄ ｕ ｃ ｔ ．
Top-Down设计
Top-down设计方法探讨刘丰林（中兴通信股份）2006-03-17 10:00:00 CAD世界网1 背景介绍中兴通信在2001年以前主要使用AutoCAD来完成产品的结构设计，同时也用Pro/ENGINEER软件完成一定范围的结构设计，经过多年的使用，存在以下几个主要问题，影响产品的设计品质、设计周期、数据管理。
(1) 设计意图难以捕捉，部门之间由于性质不同存在沟通的困难。
(2) 工程师的主要工作集中在CAD绘图上，而不是设计的思考与优化，工程师之间的协作共享难以实现，设计意图也难以沟通。
(3) 设计错误不能及时发现，修改困难。
(4) 难以建立中央数据库系统。
(5) 工艺设计直观性差，工艺设计比结构设计滞后，难以实现并行工程。
(6) 造型设计与结构设计脱节，不能实现造型与结构的一体化设计流程。
2 项目分析经过我们的调研和实际使用Pro/ENGINEER的经验体会，公司在2001年全面启动Pro/ENGINEER的培训推广工作，主要是基于Pro/ENGINEER以下优点：首先，拥有单一数据库支持下的产品数据全相关的开发流程；其次是覆盖产品开发全流程应用的全面解决方案；最后，具有完善的参数化设计技术。
其中的全面解决方案包括：并行开发环境——Pro/INTRALINK；Top-down设计与装配管理功能，推进设计的自动化；设计知识、规则管理工具——Check；6σ质量控制方法——CE/TOL；产品可视化工具——ProductView；数据浏览——动态旋转、剖切、漫游；动态测量、批注和圈阅；三维拆装分析与动画制作。
3 项目实施情况介绍传输产品项目组成员为2人，从2001年10月10日开始，到2001年11月28日完成所有相关零部件三维建模、二维图绘制。
主要包括机柜、插箱、相关附件和相关标准件和非标准件。
完全达到当初项目设定的目标。
目前后续传输新产品已在原建模基础上进行改进设计。
4 项目实施目标(1) 项目在中兴传输产品ZX234JA上实施。
top_down_设计流程简介
© 2006 PTC
建立初始的产品结构
装配建立环境
– Pro/E 菜单和模型树菜单 – Pro/INTRALINK
零部件建立的方法
– 空的零部件
– 从 start models中拷贝
– 缺省基准的自动装配 – 基于存在装配的零部件 – 不定位零部件
部分地或过约束零部件
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建立初始的产品结构：Pro/Intralink并行设计管理
设计意图的相关性传递
将设计基准和设计意图下发到所有相关的子系统
设计变更会更快,更容易传递和更新
Pro/ENGINEER工具
Copy/Publish几何图形
© 2006 PTC
设计意图的相关性传递
拷贝几何特征
允许拷贝所有几何特征
曲面,边,曲线,基准,曲面片,copy/publish 几何图形
保留拷贝几何图形的名字和层的设置 父子关系可以保持或断开
– 分发和保存设计基准和设计意图 – 容易检查,识别,避免问题
促进了任务的分发
– 设计变得更加方便和得心应手
提升了设计环境的组织水平
– 真正在装配中控制产品的开发
更快, 更有效地传递设计变更
– 在正确的时间传递正确的信息
© 2006 PTC
Top-Down 设计的六个阶段之传递设计信息
© 2006 PTC
系统架构
Windchill
GATEWAYBiblioteka File Vault(s)
MetaData Server
公共空间 加工专家
工作空间
工程师 1 工程师 2
工作空间
工作空间
© 2006 PTC
建立初始的产品结构：Pro/Intralink并行设计管理
Creo2.0 Top-Down设计教程
Creo2.0 Top-Down设计教程MCAD顾问：周胜强2015.12模块1：简介讲座演示和练习简介创建布局创建设计框架创建和分析设计框架传递设计信息将模型声明到布局共享几何与参照创建组件结构使用共享参照创建设计模型课程活动分析和修改组件结构分析和修改组件结构目标完成此模块的学习后，您将能够：描述自顶向下设计流程。
使用布局记录设计信息。
创建组件结构。
什么是自顶向下设计？Top-Down（自顶向下）设计是一种设计思想，即设计由总体布局、总体结构、部件结构到部件零件的一种自上而下、逐步细化的设计过程。
它是一个管理过程●更改在整个设计中的控制和传播●设计意图的高效管理和沟通自顶向下设计流程✓方案布置信息有效传递✓并行协同设计有效开展✓符合设计思路 元件 元件 元件 传统设计流程✓搭积木的方式✓没有方案布置设计✓必须依赖丰富的设计经验元件 元件 元件设计信息 TOP-DOWN 与BOTTOM-UP 的比较装配元件Top-Down设计概览创建布局将产品设计信息记录在一个集中的位置。
2-D草绘尺寸和参数－校核参数：空间范围（外形尺寸）－配置参数：性能指标（性能参数）－驱动参数：技术细节（定位尺寸）关系注释、表和球标创建组件结构不必创建几何或放置约束而定义产品结构。
开始模型添加元件•使用自动约束（重合等）•使用缺省约束•包括元件(元件会出现在“模型树”中，但不会出现在图形窗口中)•封装（暂不定位元件）•主体项目（主体项表示的对象不需要建立实体模型）总结成功完成此模块后，您应知道如何：描述自顶向下设计流程。
使用布局记录设计信息。
创建组件结构。
模块2：创建设计框架讲座演示和练习简介创建布局创建设计框架创建和分析设计框架传递设计信息将模型声明到布局共享几何与参照创建组件结构使用共享参照创建设计模型课程活动分析和修改组件结构分析和修改组件结构目标完成此模块的学习后，您将能够：创建骨架特征。
创建组件中的空间声明。
创建元件之间的接触面。
creo自顶向下设计方法
creo⾃顶向下设计⽅法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。
基于ug的汽车变速器top-down设计方法
基于ug的汽车变速器top-down设计方法
1. 建立设计要求：首先，根据实际需求，确定汽车变速器的性能参数、安全要求和使用条件等设计要求。
2. 模块化设计：将汽车变速器拆分成多个模块，每个模块负责不同的任务，如输入与输出、变速器齿轮系统、离合器等。
同时，建立顶层模型，即总体尺寸、结构框架和布局等，便于后续模块的设计和集成。
3. 下推设计：在模块化设计基础上，采用下推式设计，即先设计出每个模块的外形、结构和尺寸等，再从顶层设计考虑模块之间的平衡与协调。
这一过程中需多次迭代，确保各个模块的配合和整体性能的优化。
4. 设计验证：完成汽车变速器的初始设计后，通过仿真、实验等手段验证其性能和可靠性，进一步调整和优化设计。
在验证过程中，需要考虑车辆的运行情况、路况等诸多实际因素，以确保设计结果满足设计要求。
5. 产品发布：在完成汽车变速器设计及验证后，进行生产制造，投放市场。
总之，基于UG的汽车变速器top-down设计方法需要结合汽车工程知识和应用技巧，合理安排设计流程，严格执行设计规范，以确保设计的高效、精准和实用性。
UG自顶向下设计过程
TOP_DOWN自顶向下产品设计何为WAVE几何器？WAVE(What-if Alternative Value Engineering)是在UG上进行的一项软件开发，是一种实现产品装配的各组件间关联建模的技术，提供了实际工程产品设计中所需要的自顶向下的设计环境。
下面以简单的肥皂盒为例，说明自顶向下设计的一般方法。
创建主装配体一、新建文件。
选择下拉菜单【文件】|【新建】，系统弹出【文件新建】对话框。
在【模板】选项卡中选取模板类型为【模型】，在【名称】文本框中输入文件名称为soap_box。
单击【确定】按钮，进入建模环境。
二、创建拉伸特征1。
1、选取XC-YC为草绘平面，草绘如下的草图。
拉伸高度为48。
其它采用默认设置。
（如拉伸方向等）三、特征修饰。
边倒圆角。
选取如图所示的二条曲线为倒圆角参照，并在半径文本框中输入值8。
四、创建拉伸特征2。
以XC-YC为草绘平面。
绘制如下草图。
拉伸高度为2，（注意拉伸方向），在【布尔】区域的下拉列表中选择【求和】选项。
其它采用系统默认设置。
五、创建拉伸曲面。
选择执行【拉伸】命令，在【拉伸】对话框中，选择ZC－XC基准平面为草绘平面，绘制如下草图。
对称拉伸，距离为50。
（总的就是100）六、保存。
创建一级主控件上盖一、在右侧的资源工具条区单击装配导航器按钮，在装配导航区的空白处右击，在弹出的快捷菜单中选择。
二、在装配导航器区选择选项并右击，在弹出的快捷菜单中选择→。
系统弹出【新建级别】对话框。
三、在【新建级别】对话框中单击【指定部件名】按钮，系统弹出【选择部件名】对话框。
四、在【选择部件名】对话框的【文件名】文本框中输入部件名up_cover，并单击【OK】按钮。
系统回到【新建级别】对话框。
五、在【新建级别】对话框的单击【类选择】按钮，选取绘图区中（也就是主装配体中设计的）实体和曲面。
然后单击【确定】按钮，完成层的创建。
六、分割实体。
1、在右侧的资源工具条区单击装配导航器按钮，在装配导航器区选择选项并右击，在弹出的快捷菜单中选择命令，此时系统只显示一级主控件up_cover。
proe自顶向下组件设计
骨架建立工具
• 建成各类零件—只包括需要的曲面与基准参考
• 建成各类零件—包括能表现整个组装件的内容
• 直接组装到现有组装中—会自动排序到任何实体 组件之前
4.管理关联性
外部参考 • 在设计过程中产生与现在设计模型外零件与组 装件的关联 • 快速作大型组装设计时产生的复杂关联需要被 管理与组织 为何外部的参考很重要 • 完全扩展参数关联设计的威力与弹性 • 能更有效率的管理相关联或不相关联对象之间 的资料交换 • 控制能重复使用资料的使用量 • 确保整个设计意念配置的一致性
• 建立起始的产品结构
组装建构环境(Pro/E与模型树弹出选单， Pro/INTRALINK与Pro/PDM)。
• 组件建立方式 空的组件，复制起始件，自动以内定基 准组装，以现有组装组件为基础，未定位 的组件。 • 部分和完全约束的组件
拟定产品的初步架构
先建立组件再组装 建立组件 组装
在组装直接建立组件
Top-Down Design的六个阶段：
1. 概念设计(设定设计规范) Conceptual Engineering 2. 设定初步的产品架构 Define Preliminary Product Structure 3. 攫取设计意念(骨架) Capture Design Intent (Skeletons) 4. 管理关联性 Manage Interdependencies 5. 相关设计意念沟通与传递 Associative Communication of Design Intent 6. 进行组装设计 Population of the Assembly
概念草图 模型 窗体
现有 2D,3D 资料
记录
注记
产品结构
基于WAVE技术实现数码相机Top—Down结构设计
二 、Ｕ Ｖ 技术 Ｇ ＷＡ Ｅ
总
术在产品参数化设计
过 程 中的 应 用 。并 且 在 此 基础 上 完成 了数
Ｗ Ｖ — Ｗ ａ ｉ Ａｌｅ ｎ ｔ ｖ Ａ Ｅ— ｈｔ ｆ ｔ ｒ ａ ｉｅ
井
Ｖ ｌｅＥ ｇｎ ｅ ｉｇ（自动推断 的优 ａｕ ｎ ｉｅ ｒｎ
化工程设计 ）是产 品级 的参数化系
维普资讯
化要求。但是使 用Ｗ Ｖ 技术后 ，当 ＡＥ
基 于 Ｗ 技 术 实 现 ＡＶＥ
某个总体参数发生改变 ，产品会按 照原来设定 的控制结构 、几何关联
和设计准则 ，自动地更新产品系统
中每 一 个 需要 改 变 的零 部 件 ，并 确
保产 品的设计意图和整体性。可见
数 码 相机 整体 布 局 、总 参 数等 内
控 制结构将数码相机 的设计规则和 约束 自顶 向下地传递 。 由 于数 码 相机 的结构 设 计 是 由数码相机控制结构控制 的自顶向 下 的参数化设计 ，所 以当数码相机
冒＿ 国 ８
Ｊ ｉ
耸ｊ ｆ ｆ 车 ｌ 一
控 制结构参数发生修改后 ，可 以自
ｗ Ｖ 技术是把概念设计与详细设计 ＡＥ 的变化 自始至终地贯穿到产品的整 个设 计过程 中。
构设计
三 、数 码相 机结构 的参 口常 机电 业 术 院 王 数化设计 州 职 技 学 国良
Ｉ ． 建立 自顶向下的约束
数码相机结构复杂 ，在设计之
由粗 Ｔ ｐ Ｄ ｗｎ 计 与 是模 型对 象的总体 结构按 “ 到 初就必须建立其相关部件 的约束关 ｏ— ｏ 设 精 ，逐步细化”的方式逐层组织 与 系。如 图３ 装配模型 ，总体参数 、外围轮廓
UG虚拟装配设计有自底向上(Bottom-up)设计和自顶向下(Top-down)设计两种
UG虚拟装配技术的研究2007/06/0308:43本文分析了三维软件UG中的虚拟装配技术，并对其两种虚拟装配技术的优缺点进行了比较，以胶印机的虚拟设计为例介绍了UG虚拟装配技术在实际工程中的应用，最后还提出了一种改善Top-down虚拟装配技术的算法，指明其对虚拟装配技术的发展有一定的意义。
一、引言字串4虚拟装配是指通过计算机对产品装配过程和装配结果进行分析和仿真，评价和预测产品模型，做出与装配相关的工程决策，而不需要实际产品作支持。
随着社会的发展，虚拟制造成为制造业发展的重要方向之一，而虚拟装配技术作为虚拟制造的核心技术之一也越来越引人注目。
虚拟装配的实现有助于对产品零部件进行虚拟分析和虚拟设计，有助于解决零部件从设计到生产所出现的技术问题，以达到缩短产品开发周期、降低生产成本以及优化产品性能等目的。
在许多世界级大企业中被广泛应用的计算机辅助三维设计（CAD）的高端主流软件UG（Unigraphics）的装配模块就采用了虚拟装配技术，即便是在产品设计的初期阶段，所产生的最初模型也可以放入虚拟环境进行实验，可以在虚拟环境中创建产品模型。
使产品的外表、形状、和功能得到模拟，而且有关产品的人机交互性能也能得到测试和校验，使产品的缺陷和问题在当时的设计阶段就能被及时发现并加以解决。
8二、UG虚拟装配设计的分类及应用字串5UG虚拟装配设计有自底向上（Bottom-up）设计和自顶向下（Top-down）设计两种。
其中前者是指在设计过程中，先设计单个零部件，在此基础上进行装配生成总体设计。
这种装配建模需要设计人员交互的给定配合构件之间的配合约束关系（如图a所示），然后由UG系统自动计算构件的转移矩阵，并实现虚拟装配。
然而，交互给定构件之间的配合约束关系不仅费事，并且当构件之间的配合较多时，容易出现约束不当或约束出错等的情况。
也只有在进行装配时才能发现零件设计是否合理，一旦发现问题，就要对零件重新设计，重新装配，再发现问题再进行修改，而Top-down的设计方式正避免了以上缺点，可以方便、直接的进行设计。
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Pro/E Wildfire2.0 Top-Down 设计实例之婴儿监听器
作者：Jeans
来源：无维网（ ） 关键词：Top-Down 。
婴儿监听器。
骨架模型
[概述]：本教程详细讲解了如何在Pro/Engineer 里采用从顶向下（Top-Down ）设计模式拆分零件和结构设计的过程，阐述了如何在Pro/ASSEMBLY 中使用Skeleton Model 骨架模型创建方法，对于新手理解零件拆分方法大有好处。
零件拆分效果
先看下原图模型（即将成为骨架模型），此模型在我早前编写的教程中可以找到。
下载地址/bbs/thread-3505-1-1.html
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我们现在要做的是产生拆分零件的基准，这些基准可以是基准平面，曲线，曲面等等 拆分的主要基准如下：
基准平面Front 用于拆分面壳和后壳；基准面A 拆分面壳A 和B ；基准面B 拆分后壳和电池门；至于天线套管和天线帽这么简单的特征重新画也不需要很多时间，所以不必理会，
好了，接下来我们就要进入Pro/ASSEMBLY 模块中进行Top-Down 设计了 首先新建组件，使用mmns_asm_design.asm 作为模板
点击
或者选择插入---》元件---》创建，出现创建元件对话框，
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选择骨架模型，系统会自动将组件文件名加上_SKEL0001作为骨架模型名称
然后复制现有（Copy from Existing ）,复制来自于早前的文件talkabout.prt
完成后骨架模型就装配到组件里面了，同时模型树下面多出了骨架模型的特征
注：如果要将多个骨架模型装配到组件或子组件中，需要在配置文件选项设置multiple_skeletons_allowed
为 yes （缺省设置为 no ）如果骨架模型有旧组件的外部参照，这些参照会在再生新组件过程中出现问题。
建议重新使用（装配）顶级的骨架模型，而不要重新使用不同组件的中级骨架模型。
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骨架模型装配好之后，接下来将要完成各零部件的创建
点击
继续创建元件，这里001为面壳‐A ，复制于模板文件mmns_part_solid.prt
mmns_part_solid.prt 文件位于Pro/E 安装目录\proeWildfire 2.0\templates 文件夹
点击
使用缺省装配方式
同样的方法创建002（面壳‐B ）,003(后壳),004（电池门）
在设计之初应规划好模型树的结构，以方便设计更改和调整数据
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接下来我们就可以利用骨架模型的数据复制到各零件，如图，激活001零件
（激活之后我们就可以像在零件模式下编辑零件了，但不同的是我们可以清楚看到组件的参照信息）
选中骨架上一曲面，按住右键，在弹出菜单中选择实体曲面
点
按钮‐‐‐‐‐》
，完成
隐藏骨架模型后的效果
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同理从骨架模型复制拆分面壳A 和B 的基准曲面
将复制曲面copy 1实体化，再使用front 基准平面实体化工具裁减，如下图
接着用copy 2曲面特征裁减实体
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最后完成效果
激活002零件，用上面同样的步骤复制几何，只是最后一步裁减的方向相反而已
上色，用不同的颜色区分元件
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激活003（后壳），复制曲面
将copy 1实体化，再使用front 裁减实体
抽壳2mm
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使用copy 2裁减实体，保留不同侧可以成为不同的零件（也就是说004的保留册将与003相反）
主要四大件就已经出来了
夜深了，待续~~~
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