重工院三维CAD创新设计课件第5讲 装配设计

第五讲产品设计方法:装配设计装配设计方法软件提供自下而上设计一个装配体，或自顶向下进行设计，或两种方法结合使用。自下而上设计法是一种比较传统的方法，主要应用于相互结构关系及重建行为较为简单的零部件的独立设计，对于装配关系复杂的零部件设计，或进行夹具设计，自顶向下的方法就是工程师的首选。自顶向下设计关注的是零部件之间的约束关系，而不是零件的结构细节。自顶向下设计更强调设计活动的集中性，但从产品设计的工作量来看，零件设计远较约束协调的任务繁重，因此如果一味强调自顶向下设计就会导致产品设计过分集中到少数设计管理人员手中，无法充分发挥群体工作的优势。自底向上设计的缺点在于无法正确处理零部件之间的约束接口，尤其是某些复杂结构产品中的过渡件，很难利用独立的零件设计方法完成。两种设计方法的比较两种设计方法的比较项目自底向上设计自顶向下设计关注点单个零件的结构和尺寸零件之间的约束关系和参数操作复杂程度较低较高规避冲突能力较差能很好地规避结构干涉适用场合1.已有产品的局部改型2.结构关系较为简单的产品设计1.过度件的设计2.零部件结构关系较为复杂的产品3.产品框架结构设计任务分派分散性集中性成功的设计模式成功的设计模式需要规避两种设计方法的缺点，应该是一种既能很好地维护零部件关联性，又能很方便地加以分解，从而实现并行推进的设计方法。合理的设计方法，可以从两个切入点着手：层次与时机。首先是层次：在产品设计过程中，产品层次对应设计组织的层次结构。在较低设计层次内部，面对的主要是结构关系相对简单的零部件，因而应主要采用自底向上的设计方法，以便于结构分解，加快设计进度。在较高层次，可采用自顶向下的设计方法，完成较为复杂的过渡零件和框架零件。其次是时机：产品设计分为概念设计、结构设计、工程设计等多个阶段。在设计的初期，可采用自顶向下的设计完成各个部件中框架零件的设计，确定部件之间的接口。然后再将部件设计任务进行分派，由各个设计小组采用自底向上设计方法进行零件的细化工作。设计路线的运用要结合产品特点进行。另外，设计师还要关注CAD软件功能的最新发展。从装配体中开始设计工作，依据产品各零部件之间的装配关系，并在其上建立零部件来完成装配体的方法。设计过程中，可以使用一个零件的几何体来帮助定义另一个零件，或生成组装零件后才添加加工特征，可以将布局草图作为设计的开端，定义固定的零件位置，基准面等，然后参考这些定义来设计零件。在真正的概念设计里，很少是单个的组件来控制整个装配体。自顶而下的设计方法自顶向下设计的主要内容1．将新零件新增至装配体中当新增零部件到装配体中，必须给予名称并选择一个平面。此名称是当作零件名称用的，而选定的平面代表新零件之前参考平面的定位。2．在装配体中建立零件当建立新零件时，单击的平面成为作用中的草图，零件处于编辑零件模式，参照装配体的几何特征，采用标准方法建立零件。3．建立零部件间的装配约束关系，完成部件设计。关联设计：在装配体环境已经安装到位的零部件设计新零件的过程。其优点在于新零件的设计可充分借助已有零部件形成的空间参照，从而能够设计出在独立零件环境下很难完成的一些结构件，尤其是过渡零件和框架零件。基于布局草图的装配体设计：首先在装配体环境中绘制反映零部件空间关系的草图（布局草图）。然后再参照布局草图完成零部件的安装，从而在布局草图和零部件空间位置之间形成参照关系。通过调整布局草图，能够快速地调整装配体形态。零件组合：在装配体环境中，零件之间可以进行合并、减等布尔运算，从而改变零件的形态。这点与多实体技术有异曲同工之妙，只是应用的环境不同。零件分割：首先设计出零件的外观，然后采用曲面进行分割，形成独立的零