SolidWorksTopDown設計方法實際應用

1、SolidWorksTop-Down設計方法實際應用一、Down-Top和Top-Down的基本概念Down-Top設計的優(yōu)點Down-Top設計方法是最基本的設計方法，它的基本設計流程如圖1所示：首先單獨設計零件，然后由零件組裝裝配體，裝配體驗證通過后生成工程圖。圖1Down-Top設計方法簡單：由于零部件單獨設計，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。對工程師要求低：設計任務清晰，即使初學者也能輕松完成設計任務。對硬件要求低：零部件之間沒有關(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。Down-Top設計的缺點不

2、符合產(chǎn)品設計流程：Down-Top設計流程與產(chǎn)品設計流程正好相反，因此不適合進行新產(chǎn)品研發(fā)。局限性強：設計修改局限于單個零部件，不能總覽全局進行設計和修改，修改單個零部件后，相關(guān)零部件不能自動更新，需要進行手工干預。Down-Top設計的適用范圍SolidWorks軟件初步引入，對已有2D圖樣進行三維轉(zhuǎn)化階段，尤其適合初學者，或者剛剛完成初級/中高級培訓的企業(yè)。已有產(chǎn)品的變型設計和局部修改，這種針對局部進行的修改適用于Down-Top設計。Top-Down設計的優(yōu)點Top-Down設計屬于SollidWorks的高級設計方法，設計流程如圖2所示。圖2Top-Down設計流程符合產(chǎn)品開發(fā)流程：由

3、圖2可知，Top-Down設計流程與產(chǎn)品研發(fā)流程基本一致，符合現(xiàn)有的設計習慣，可以完全融合到產(chǎn)品研發(fā)中。全局性強：總圖修改后，設計變更能自動傳遞到相關(guān)零部件，從而保證設計一致。效率高：一處修改而全局變化。在系列零件設計中效率更高：主參數(shù)修改f零部件自動更新一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。Top-Down設計的難點復雜：零部件之間有大量的關(guān)聯(lián)參考，會增加零部件的復雜度，有時候甚至因為找不到參考源頭而無法修改。對工程師要求高：由于參考關(guān)聯(lián)復雜，要求工程師能夠熟練操作軟件，熟悉產(chǎn)品設計流程和變化趨勢。對總工程師的要求更高，如果初始布局不合理，則

4、需要進行大量修改，甚至因為無法修改而導致整體崩潰。對硬件要求高：關(guān)聯(lián)設計帶來大量關(guān)聯(lián)計算，尤其是總圖的更新，會導致全部相關(guān)零部件自動更新，對于計算機硬件和網(wǎng)絡速度提出了很高的要求。對數(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，會導致數(shù)據(jù)丟失和關(guān)聯(lián)斷裂，從而造成設計混亂。Top-Down設計的應用范圍新產(chǎn)品研發(fā):要求在熟練掌握Down-Top技術(shù)的基礎上,首先由部件開始嘗試,逐步推廣到整機設計，否則不僅不能提高設計效率，還會造成設計延誤。系列產(chǎn)品設計:主產(chǎn)品定型后,對產(chǎn)品結(jié)構(gòu)與參數(shù)傳遞進行優(yōu)化。這樣在系列產(chǎn)品設計中,通過修改參數(shù)就能自動完成大部分重復設計,從

5、而提高設計效率。二、Top-Down設計分類SolidWorks的Top-Down設計方法主要分為三類：關(guān)聯(lián)參考、外部參考法和布局,下面分別進行介紹。關(guān)聯(lián)參考關(guān)聯(lián)參考法是基礎的Top-Down設計設計方法，它通過零部件之間的關(guān)聯(lián)參考來傳遞設計關(guān)聯(lián),從而達到修改一個零部件,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準。在設計過程中,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。與回柱直経全等與平面重合與凰柱同心圖3關(guān)聯(lián)參考關(guān)聯(lián)參考案例二：如圖4所示的水平儀設計，水平儀頂蓋板的大小和厚度都由水平儀主零

6、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，并且當關(guān)聯(lián)很多時不易查找參考源和修改錯誤。應用范圍：主要應用在部件級關(guān)聯(lián)設計，關(guān)聯(lián)盡量控制在一定的范圍內(nèi)，這樣容易進行控制和修改。圖4水平儀外部參考法（即主零件法）在一個主零件中完成整體設計，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，對分解后的零件進行詳細設計，最后在裝配體內(nèi)進行匯總以完成設計。案例一：玩具設計和家電外觀設計，如圖5所示的變形金剛。圖5變型金剛設計流程變型

7、金剛的設計采用分割的方法，流程為：首先設計主零件，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)，對每個子零件進行詳細設計，最后組裝在一起。當設計變更時，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，然后進行詳細設計，最后組裝在一起。當設計變更時，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雜

8、的相互運動，或者零部件非常多，這樣設計就很困難。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、太復雜而無法管理的情況。布局布局符合傳統(tǒng)產(chǎn)品開發(fā)流程：首先進行裝配體布局，然后進行任務分解和分派詳細設計后再進行匯總。典型應用：液壓支架，如圖7所示。*+總俸祈用.箱1幕認夠代IFM1鉛歸伐桿咚/t.笛剛細t護粟V譽聽/籠99ItworS圖7液壓支架首先，根據(jù)初始參數(shù)，在裝配體內(nèi)進行總體布局（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)形狀傳遞到相應的零部件中。然后把設計任務（包含設計信息的子裝配體）分拍到項目組成員手中進行詳細設計，當詳細設計完成后，進行匯總生成總裝配體，驗證完成后生成相應的工程圖。在需要修改設計時，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)參考復雜，對設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)機械設計和有復雜機構(gòu)運動的機械設計。三、結(jié)束語So