天工 CAD 中的自上而下设计和自下而上设计

机械设计和工程需要采用周密的计划和解析法来开发新的产品。CAD/CAE/CAM 可以缩短设计周期时间,并通过充分利用通用零件几何体来避免装配错误。使用计算机辅助设计工具设计装配时,装配设计可以按两个基本方式进行分类,即:自上而下设计和自下而上设计。

自上而下装配建模

自上而下装配建模是一种以装配为中心的建模方法,在该方法中装配设计从可能的最高层开始,并在整个装配环境中定义单个零件和子装配。利用此方法,通常先创建装配布局,然后使用此装配布局定义单个零件几何体和位置。

如果公司的产品规模较大,需要多人协同完成设计,则通常会使用这种建模方法。首先由高级设计师创建初始装配布局,然后将此布局划分为逻辑子装配和零件,交给组织中的其他人来完成。

自下而上装配建模

自下而上装配建模是一种以零件为中心的建模方法,在该方法中装配设计从主要的结构元素或功能元素开始,并在整个装配环境中相对独立地设计每个零件。在向上移动至顶层装配的过程中定义部件零件和子装配。利用此方法,在完成关键部件的设计后,不一定会使用该部件的几何体来辅助设计相关的重合部件。

如果公司设计的产品规模较小,只需要一个或少数几个人来完成设计,则通常会使用这种建模方法。

将两种方法相结合

您可以使用 天工 CAD 提供的工具根据需要使用不同的方法,以体现各自的优势。许多机构将两种建模方法结合使用,根据具体需要采用最适合的方法。例如,可以使用自上而下设计方法来创建初始装配布局并定义所需的文档结构。然后可以将装配布局几何体复制到子装配和零件文档,以便在机构中分配工作任务。

如果随后的设计需要使用已购买的零件或先前项目中的现有零件,或者对已在 2D CAD 系统中创建的标准件进行 3D 建模,则可以将设计转换成自下而上法。

还可使用 天工 CAD 中的命令和工具组根据需要以关联或非关联的方式运用这些方法。

自上而下工具

天工 CAD 中主要的自上而下装配设计工具是虚拟部件建模,该功能可在装配环境中使用。有关此功能的详细说明,请参见帮助主题创建和发布虚拟部件

如果选择不使用虚拟部件建模,则可使用复制草图命令将布局图形以关联方式或非关联方式复制到零件和子装配。

原位创建命令用于在装配关联中以关联或非关联方式创建新零件。有关此功能的详细说明,请参见帮助主题在装配内构造新零件

基于装配的特征允许在无需原位激活部件的情况下在装配部件内创建特征。这些特征可以驻留在部件级别,也可以仅在装配级别存在。

使用提供的零件间关联工具套件可以控制新零件是否与现有零件相关联。通过选项对话框中零件间选项卡上的选项可以控制要使用的关联类型。

装配特征允许从装配级别创建特征,这些特征可以仅在装配中存在,也可以向下推进到零件中。通过动态编辑,无需原位激活零件即可在装配级别看到零件的尺寸并对其进行编辑。

在装配关联中工作时,还可以使用投影到草图命令以关联或非关联方式在文档间复制几何体。

许多特征命令允许您通过在装配的另一个零件中选择关键点来关联地定义特征的延伸量。

自下而上工具

利用自下而上法,通过参考现有图纸或电子图纸或者通过设计全新的部件,可以相对独立于装配来创建新的 3D 模型。

自下而上法的变化包括使用插入菜单上的零件副本命令,以关联或非关联的方式将曲面几何体从一个 3D 模型复制到装配关联外的另一个 3D 模型。此方法在处理具有公共特性且密切相关的部件(例如,组成焊接装配的零件)时尤其有用。

当使用关联方式时,可以通过零件副本命令控制多个子零件(源自一个或多个父零件)上的公共几何体。可以编辑父文档,然后在不创建或参考装配文档的情况下打开并更新子文档。

以非关联方式使用零件副本命令时,可以快速重用其他文档中现有的几何体。

将其集中在一起

在使用任何一种方法的情况下,通常都需要查看一个或多个装配中的部件。可以使用装配关系在装配中定位部件,或者使用坐标系在装配结构中定义每个部件的位置。