Top-Down 是一種基于自頂而下傳遞數(shù)據(jù)流的設(shè)計(jì)方法，在工業(yè)產(chǎn)品設(shè)計(jì)中被廣泛地使用。本文與傳統(tǒng)的Bottm-Up(自底向上設(shè)計(jì))相比較，探討了Top-Down 設(shè)計(jì)法的基本原理、六個(gè)設(shè)計(jì)階段以及在Pro/E 軟件中Top-Down 的實(shí)現(xiàn)方式。同時(shí)，結(jié)合鼠標(biāo)的設(shè)計(jì)，闡述了Top-Down 設(shè)計(jì)的應(yīng)用過(guò)程。

　　引言

　　隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展，基于計(jì)算機(jī)平臺(tái)的三維CAD/CAM 軟件不斷被推出。目前，在計(jì)算機(jī)上已經(jīng)完全實(shí)現(xiàn)復(fù)雜產(chǎn)品三維設(shè)計(jì)，并能按照零部件之間的空間位置關(guān)系裝配成完整的產(chǎn)品組件，同時(shí)還可以仿真模擬產(chǎn)品運(yùn)動(dòng)，檢測(cè)零部件之間是否存在干涉。

　　美國(guó)參數(shù)公司(PTC)推出的Pro/E 已經(jīng)取得廣泛的應(yīng)用，通過(guò)一系列的培訓(xùn)和應(yīng)用，相當(dāng)一部分人掌握了常用的實(shí)體建模、工程圖、裝配等模塊，基本能完成三維模型設(shè)計(jì)。Pro/E 中一些特殊功能，卻沒有引起人們的注意。這些特殊功能的合理利用，可以提高三維模型設(shè)計(jì)的效率。本文介紹了利用自頂向下設(shè)計(jì)(Top-Down Design)模塊進(jìn)行產(chǎn)品設(shè)計(jì)的過(guò)程，以提高工作效率。

1、自底向上設(shè)計(jì)與自頂向下設(shè)計(jì)

　　大多數(shù)產(chǎn)品的傳統(tǒng)三維設(shè)計(jì)方法是先對(duì)組成零件進(jìn)行詳細(xì)的幾何結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，然后再將零件組成功能部件，最后將功能部件與其他零件組裝成完整的產(chǎn)品。這種傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法是在脫離產(chǎn)品總體設(shè)計(jì)要求的狀態(tài)下進(jìn)行單個(gè)零部件的三維設(shè)計(jì)和產(chǎn)品布局設(shè)計(jì)，使用較簡(jiǎn)單的手段和方法來(lái)判定是否滿足設(shè)計(jì)要求和設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，然后設(shè)計(jì)師再將零部件裝配在一起進(jìn)行最終的整機(jī)產(chǎn)品校驗(yàn)，這種方法通常稱為自底向上設(shè)計(jì)(Bottom-Up Design)。

　　自底向上設(shè)計(jì)的缺陷是在產(chǎn)品的整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程中，一些重要的產(chǎn)品設(shè)計(jì)信息、零部件信息以及零部件之間的裝配關(guān)系沒有得到很好的建立和控制，常常到了最后的詳細(xì)設(shè)計(jì)和檢查階段才會(huì)發(fā)現(xiàn)初期設(shè)計(jì)的一些問(wèn)題，這樣設(shè)計(jì)師需花費(fèi)大量的時(shí)間對(duì)產(chǎn)品零部件三維模型進(jìn)行修改和重建。

　　自頂向下設(shè)計(jì)是一種高效率的設(shè)計(jì)方法，該設(shè)計(jì)方法是從產(chǎn)品功能概念設(shè)計(jì)開始的，它主要用來(lái)處理裝配件的設(shè)計(jì)工作，利用它能夠有效地把握設(shè)計(jì)意圖，使產(chǎn)品結(jié)構(gòu)清晰，便于在各個(gè)子裝配體之間迅速可靠地傳遞設(shè)計(jì)信息，達(dá)到信息共享的目的。產(chǎn)品自底向上與自頂向下設(shè)計(jì)過(guò)程的比較如圖一所示。

圖一 產(chǎn)品自底向上與自頂向下設(shè)計(jì)過(guò)程圖

3、裝配

　　所有的元件或者組件完成以后，只要將這些元件和組件放到一個(gè)文件夾內(nèi)，打開裝配模型，會(huì)自動(dòng)檢索更新的文件，不需要重新裝配。鼠標(biāo)裝配后的模型如圖八所示。

4、結(jié)束語(yǔ)

　　自頂向下設(shè)計(jì)能使工程師之間的協(xié)作共享更容易實(shí)現(xiàn)，設(shè)計(jì)意圖易于溝通;同時(shí)，當(dāng)需要對(duì)設(shè)計(jì)進(jìn)行修改的時(shí)候，只需對(duì)骨架零件中的特征參數(shù)進(jìn)行修改，其他零件則會(huì)自動(dòng)作出相應(yīng)的改動(dòng)，大大減少了工作量。實(shí)踐證明，自頂向下設(shè)計(jì)不僅速度快，而且更新修改方便，所以采用自頂向下設(shè)計(jì)方法是未來(lái)的一個(gè)方向。