top-down的计算机三维辅助设计new

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1、PTC用户精英大会20022002年7月18-19日海南博鳌Top-downDesign(自顶向下)的计算机三维辅助设计长虹公司空调技术研究所何明利摘要:本文以家用分体空调器室内机为例介绍了在Pro/ENGINEER软件环境下完成复杂结构产品的整机Top_DownDesign自顶向下的设计方法步骤内容关键词Top_DownDesign2_Dlayout3_DskeletonregenerateMastermodel一产品构成的常规3_D设计方法机电结构型产品整机的常规三维以下简称3_D设计方法通常是从零部件设计开始

2、来进行产品的整机装配设计它是在脱离产品总体设计要求的状态下进行单个零部件的3_D设计和产品布局设计并使用较简单的手段和方法来判定是否满足设计要求和设计标准然后设计师再将零部件装配在一起进行最终的整机产品校验这种方法通常称为自底向上设计或者叫产品的装配设计它的缺陷是所开发的产品不仅缺乏整机设计标准和设计要求的继承性而且在产品的整个设计阶段一些重要的产品设计信息零部件信息没有得到很好地建立和控制往往到了最后的详细设计和检查阶段才会发现初期设计的一些问题为此设计师需花费大量的时间对产品3_D模型进行修改和重建二Pro/E

3、NGINEER的Top_DownDesign设计方法简介Top_DownDesign的设计方法是在产品整机设计阶段的最初就定位在产品系统构成的最高层面来考虑产品的总体设计和功能性设计这种方法是从产品构成的最顶层开始把组成整机的部件作为系统的一个零件来考虑并根据其在产品中的相互位置关系所起的作用和实现的功能等建立产品构成的二维以下简称2_Dlayout和3_Dskeleton图形通过给定设计约束条件关键的设计参数等设计信息集中地捕捉产品整机设计意图自上而下地传递所给设计信息展开产品的整个设计过程Pro/ENGINEE

4、R计软件的参数化驱动功能能把捕捉建立的设计信息带到产品构成的再下一个层面以及后续的单个零部件设计过程中通过对初期设计信息的修改和补足软件系统能自动的完成后续相应零部件的更改工作实现产品整机的参数化驱动Pro/ENGINEER软件Top_DownDesign设计的特点如下1在产品设计的中心层面上集中地建立重要的设计信息拓展设计师的思维面便于产品结构的优化2把部件当成产品系统的零件来考虑便于全新产品的开发和开展标准化模块设计工作3捕捉设计意图建立设计约束在产品系统构架上自顶向下地传递总体设计信息很方便地进行后续零部件的

5、详细设计和整机模型的参数化驱动修改三在Pro/ENGINEER软件上完成空调室内机Top_DownDesign的设计过程一确定开发产品所需的标准结构和零部件室内机的外形比例蒸发器断面形状风扇电机风扇直径风道曲线等均为不可变设计要素二设计信息的建立1.在Layout模块中进行产品的二维以下简称2_D总体布局设计Layout模块是不带参数化的纯_D设计模块它完成传统设计中的草绘设计图以及整机核心设计信息的建立如位置尺寸关系式功能性部件的设计分析等草绘设计图可直接来自于AutoCAD的dwg图形,或dxfigsset等格

6、式的图形文件和效果图设计者可根据产品的复杂程度和所要完成产品的整体设计信息来建立多个整机2_Dlayout设计图以便捕捉和建立更多的设计信息和相应的关系式这样可使后续的零部件详细设计更方便修改更彻底为完成图3.4所示的连杆运动机构的功能性设计以及机构的布局和参数的设计采用常规的设计计算和校验比较繁琐Pro/ENGINEER所提供的casestudy功能不仅可进行机构的动态模拟和调整而且可将所得到的机构设计参数尺寸等自动地赋给尺寸变量名图3.1,3.2,3.4为所完成的室内机部分2_Dlayout设计图和参数表图中只

7、给出了部分设计参数且参数非最终设计值图3.1:overalldesignlayout整机总体布局设计图3.2:parametertable(整机部分设计信息参数表)2建立构成产品的各零部件的主从关系装配体建立产品的总装配体(名为global.asm)以表示产品由哪些零部件构成如master.prtevaporator.asm等以及一些相关的信息如零件材料密度等此时装配体中的各个零部件均为空白并未有零部件实体几何模型3根据2_DLayout建立产品结构的3_D框架3_DSKELETON模型1工作步骤Pro/ENGIN

8、EER3_Dskeleton模型的建立是根据在2_Dlayout中所定义的设计信息来进行的既将2_Dlayout转化成3_skeleton在构建时其核心设计信息的表示应与2_DLayout一致创建3_Dskeleton的步骤如下l在global.asm装配体中建立3_Dskeleton的part文件global_skel.prtl建立整机外形的MASTERM