基于ProE组件模块下Top―Down设计
【摘要】基于Pro/E组件模块下Top-Down设计的设计思想，结合Pro/E参数化的设计，给工业产品设计带来极大的方便。其构建的方法是：首先在零件模块下创建主控零件的模型和一个仅含有缺省基准平面TOP、FRONT、RIGHT及缺省坐标系的单个零件；然后在组件模块下，将主控零件和单个零件装配在一起，并将主控零件合并至单个零件上，此时单个零件即含有主控零件的几何特征，同时以单个零件复制出若干个完全相同的零件；最后打开单个零件进行细化设计。若进行单个零件的设计变更时，直接在主控零件上做设计变更，则主控零件的变化自动反应到每个单个零件上。这样，无需对单个零件逐个进行修改，降低工作强度，提高了设计效率。因此，Top-Down设计在工业产品设计中得到广泛的应用。
【关键词】Pro/E；Top-Down；主控零件；单个零件；设计变更；重新定义 引言
在工业产品的三维设计案例中，往往不只是设计单一零件，而是设计数个具有组合关系的零件。目前，在Pro/E软件中，产品设计方法主要有两种：一种是Bottom-up（自底
向上）设计思想；另一种是Top-Down（自上而下）设计思想。 前者是先分别设计好单个零件，然后将这些零件装配在一起。如果装配过程中出现干涉或修改设计意图时，将要对几乎所有零件进行修改，无疑带来巨大的工作量；后者是由上至下、由简至繁的设计思想。举例来说，素描学生在绘制作品时先画出影像的轮廓，待勾勒出外形后再绘制局部图像。这种设计思想在产品设计的初期，按照产品的设计要求，首先完成整体方案设计和结构设计后，然后对单个零件进行局部细化设计。其优点尤其体现在单独修改某一零件的尺寸后，与其相关的其它零件的尺寸会自动发生变化，极大地提高了设计效率；而Pro/E是一个图元参数化设计软件，这种Top-Down设计思想又正好迎合这一特点，从而使Top-Down设计思想在产品结构设计中得到广泛的应用。本文以电话筒的结构设计来体验Top-Down从整体到细节的设计思想，实现设计变更，协同设计。 1.设计主控零件
1.1创建缺省的坐标系及基准平面
单击工具栏新建文件按钮→输入零件名称→Phone→【确定】。此时基准平面TOP、RIGHT、FRONT及坐标系显示在画面上。
1.2创建电话筒本体 1.2.1创建扫描曲面
【特征】→【创建】→【曲面】→【扫描】/【完成】→【草绘轨迹】→选取FRONT平面→【正向】→【缺省】→绘制轨迹线2D截面→【√】→【开放终点】/【完成】→绘制扫描2D截面→【√】→【确定】。 1.2.2创建偏距曲面
【特征】→【创建】→【曲面】→【新建】→【偏距】/【完成】→选取扫描曲面→【侧2】→输入偏距值：5→【√】。将扫描曲面向下偏距，生成偏距曲面。 1.2.3创建拉伸实体
【特征】→【创建】→【实体】/【加材料】→【拉伸】/【实体】/【完成】→【双侧都】/【完成】→选取基准平面TOP→【正向】→【缺省】→绘制2D截面→【√】→【盲孔】/【完成】→输入拉伸深度值：50→【√】→【确定】。 1.2.4使用扫描曲面剪切拉伸实体顶部
【特征】→【创建】→【实体】/【切减材料】→【使用面组】/【实体】/【完成】→选取扫描曲面→【√】。 1.2.5隐藏偏距曲面
在模型树上选取偏距曲面→单击右键→【隐藏】。 1.2.6使用拉伸方式剪切拉伸实体下部
【特征】→【创建】→【实体】/【切减材料】→【拉伸】/【实体】/【完成】→【双侧都】/【完成】→选取基准平面FRONT→【正向】→【缺省】→绘制2D截面→【√】→【穿
过所有】/【完成】→【确定】。 1.2.7使用旋转方式剪切实体
【特征】→【创建】→【实体】/【切减材料】→【旋转】/【实体】/【完成】→【单侧】/【完成】→选取基准平面FRONT→【正向】→【缺省】→绘制2D截面→【√】→【正向】→【360】/【完成】→【确定】。 1.2.8创建拔模中曲线
【特征】→【创建】→【曲面】→【新建】→【复制】/【完成】→选取实体外侧曲面→【完成选取】→【完成】→【确定】。
在模型树上选取偏距曲面→单击右键→【取消隐藏】。 单击曲线按钮→【曲面求交】/【完成】→【单一】→选取偏距曲面→【完成选取】→【完成】→【单一】→依次选取上一步复制的曲面→【完成选取】→【完成】。生成如图1所示曲线。
1.2.9创建拔模特征
【特征】→【创建】→【扭曲】→【拔模】→【中曲线】/【完成】→【曲线分割】/【双侧都】/【独立】/【完成】→依次选取实体外侧曲面→【完成选取】→【完成】→选取上一步创建的曲线→【完成选取】→【完成】→选取基准平面TOP→输入拔模角：5→【√】→输入拔模角：5→【√】→【确定】。生成如图1所示的拔模特征。
1.2.10创建圆角特征
【特征】→【创建】→【倒圆角】→【简单】/【完成】→【常数】/【边链】/【完成】→选取剪切后拉伸实体顶部和底部边链→【完成】→输入圆角半径值：2→【√】→【确定】。生成如图1所示的圆角特征。 1.2.11保存文件
单击【文件】→【保存】→接受默认的文件名。 单击【窗口】→【关闭】。 2.进行零件局部设计
2.1创建仅含有坐标平面及坐标系的个别零件
单击工具栏新建文件按钮→输入电话筒上盖零件名称：top_phone→【确定】。此时基准平面TOP、FRONT、RIGHT及坐标系显示在画面上。 单击【窗口】→【关闭】。 2.2在组件模块下装配主控零件和个别零件 单击工具栏新建文件按钮→在类型选项对话框中选取【组件】→输入组件名称：mm→取消缺省模板→【确定】→【空】→【确定】→【元件】→【装配】→选取零件：top_phone.prt→【装配】→选取主控零件：Phone.prt→单击对话框中缺省装配的按钮→【确定】。 2.3将主控零件合并到电话筒上盖
【高级工具】→【合并】→在模型树上选取零件：top_phone.prt→【完成选取】→在模型树上选取主控零件：
基于ProE组件模块下Top―Down设计
