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。具体的开发流程如图5所示，三维总布置包括整车主要参数的拟定、布局和骨架的建立。Windchill是全球功能最大的PLM软件，涉及图文档管理、产品结构管理、生命周期管理、工作流程管理、工程变更管理等全部产品生命周期领域。可与CREO等多种主流设计软件进行无缝集成。
二、设计原则及开发过程 2.1设计原则
2.1.1参照说明原则。对于复杂装配产品，Top-down方法的关键点是正确使用参照原则。如果前期设计参照混乱，将造成后期数据修改困难。本次开发过程遵循的参照原则：第一，对于较复杂的设计首先建立骨架，在零件设计时，其关键尺寸只参照骨架；第二，零件之间无关的配合处尽量不直接参照，以减少零件之间网状父子关系；第三，当零件之间存在参照时，其主次关系要明确，尽量不产生循环参照。
2.1.2数据重用原则。数据重用对于变型设计非常重要，同时也可避免数据库中同样零件的重复仿制而浪费空间资源。示例中为方便变型设计，主要使用两点方法：第一，骨架作为一个独立于装配树外的部件，然后各模块的设计必要信息分别参照此部件；第二，在进行产品改型时，可在基本模型的基础上进行变更。然后将需要变更的零件重新命名。 2.2 开发过程 2.2.1 布局定义
布局图是建立尺寸、参数和关系的载体。布局图通常在CAD中完成，然后导入CREO的记事本模块中建立关键参数。根据整车总布置的输入数据，如总长、总宽、总高、轴距等基本参数草绘出底盘的外廓形状。在这些基本数据的基础上，初步完善底盘的空间划定。如图6所示。
布局的体现形式主要有：利用草绘功能大致表达布置的总体信息；利用注释功能标注总体控制参数；利用关系式来建立或者控制设计参数。本例设计中主要使用草绘和注释功能。 2.2.2 装配定义
creo自顶向下设计方法
