c.共享數(shù)據(jù)。一個(gè)有組織的裝配骨架允許信息在不同層次間共享，如果在某一層發(fā)生改變，那么和它相關(guān)聯(lián)的裝配和零件都能夠獲得這種最新的改變。這種好處是使得團(tuán)隊(duì)合作成為可能，在這個(gè)團(tuán)隊(duì)中有不同的子團(tuán)體和個(gè)體，他們分別在進(jìn)行不同的子裝配和零件設(shè)計(jì)時(shí)，由于這種數(shù)據(jù)的共享和在內(nèi)存中存在的惟一性，使得一個(gè)復(fù)雜的裝配設(shè)計(jì)在早期就可以分解成不同的、簡(jiǎn)單的子裝配和零件，進(jìn)而分配給不同的子團(tuán)體和個(gè)人，從而體現(xiàn)出自頂向下設(shè)計(jì)思想對(duì)并行工程的支持。
   
    d.變更的傳遞。可以用頂層基本骨架來控制變更。產(chǎn)品的變更結(jié)果是在零件中產(chǎn)生而在產(chǎn)品的頂層實(shí)施。具體方法是:在裝配的頂層通過對(duì)捕捉到的設(shè)計(jì)意圖進(jìn)行更改，再通過參數(shù)設(shè)計(jì)的關(guān)聯(lián)性將這種變更傳遞給下一級(jí)子裝配或零件以及相應(yīng)的模具。
   
    3布局草圖的建立及其功能
   
    a.確定設(shè)計(jì)意圖。所有的產(chǎn)品設(shè)計(jì)都有一個(gè)設(shè)計(jì)意圖，不管它是創(chuàng)新設(shè)計(jì)還是改良設(shè)計(jì)。總設(shè)計(jì)師最初的想法、草圖、計(jì)劃、規(guī)格及說明都可以用來構(gòu)成產(chǎn)品的設(shè)計(jì)意圖。它可以幫助每個(gè)設(shè)計(jì)者更好地理解產(chǎn)品的規(guī)劃和零件的細(xì)節(jié)設(shè)計(jì)。
   
    b.定義初步的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)。產(chǎn)品結(jié)構(gòu)包含了一系列的零件，以及它們所繼承的設(shè)計(jì)意圖。產(chǎn)品結(jié)構(gòu)可以這樣構(gòu)成:在它里面的子裝配和零件都可以只包含一些從頂層繼承的基準(zhǔn)和骨架或者復(fù)制的幾何參考，而不包括任何本身的幾何形狀或具體的零件;還可以把子裝配和零件在沒有任何裝配約束的情況下加人裝配之中。這樣做的好處是，這些子裝配和零件在設(shè)計(jì)的初期是不確定也不具體的，但是仍然可以在產(chǎn)品規(guī)劃設(shè)計(jì)時(shí)把它們加人裝配中，從而可以為并行設(shè)計(jì)作準(zhǔn)備。
   
    c.在整個(gè)裝配骨架中傳遞設(shè)計(jì)意圖。重要零件的空間位置和尺寸要求都可以作為基本信息，放在頂層基本骨架中，然后傳遞給各個(gè)子系統(tǒng)，每個(gè)子系統(tǒng)就從頂層裝配中獲得了所需要的信息，進(jìn)而它們就可以在獲得的骨架中進(jìn)行細(xì)節(jié)設(shè)計(jì)了，因?yàn)樗麄兓谕辉O(shè)計(jì)基準(zhǔn)。
   
    d.子裝配和零件的設(shè)計(jì)。當(dāng)代表頂層裝配的骨架確定，設(shè)計(jì)基準(zhǔn)傳遞下去之后，可以進(jìn)行單個(gè)的零件設(shè)計(jì)。這里，可以采用兩種方法進(jìn)行零件的詳細(xì)設(shè)計(jì):一種方法是基于已存在的頂層基準(zhǔn)，設(shè)計(jì)好零件再進(jìn)行裝配;另一種方法是在裝配關(guān)系中建立零件模型。零件模型建立好后，管理零件之間的相互關(guān)聯(lián)性。用添加方程式的形式來控制零件與零件之間以及零件與裝配件之間的關(guān)聯(lián)性。
   
    4實(shí)例應(yīng)用
   
    本節(jié)將通過儀器板的設(shè)計(jì)實(shí)例來進(jìn)一步展示上述基于布局草圖的自頂向下設(shè)計(jì)思想。設(shè)計(jì)平臺(tái)是參數(shù)化設(shè)計(jì)軟件SolidWorks。設(shè)計(jì)步驟如下:
   
    a.建立布局草圖。
   
    首先，選定產(chǎn)品的重要參考面，由于產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單，我們將SolidWorks中的上視基準(zhǔn)面、左視基準(zhǔn)面和前視基準(zhǔn)面作為產(chǎn)品的重要基準(zhǔn)面。然后，在上視基準(zhǔn)面上根據(jù)各零件的形狀和相互之間的位置關(guān)系，做出布局草圖，如圖2所示。
   
    b.在裝配體中加人新零件。
   
    布局草圖建立之后，就可以插人到裝配的環(huán)境下，作為自頂向下設(shè)計(jì)的骨架，完成零部件的設(shè)計(jì)。我們要在裝配環(huán)境中加入新的零部件，必須給它起個(gè)名字并選取一個(gè)平面(或平坦的表面)。此平面決定了新零件的前參考平面，這名字作為新零件的文件名。創(chuàng)建新零件時(shí)，所選的平面/表面是活動(dòng)草圖，系統(tǒng)進(jìn)入編輯零件模式。用標(biāo)準(zhǔn)方法來創(chuàng)建零件，并且可以參考裝配體中的其他幾何體。當(dāng)創(chuàng)建一個(gè)特征，想要參考其他零件中幾何體時(shí)，這個(gè)特征就是所謂的關(guān)聯(lián)特征。比如，參考一根軸的邊在另一個(gè)零件中創(chuàng)建一個(gè)配合孔，可以在軸和孔間創(chuàng)建關(guān)聯(lián)。軸的直徑變化了，那么孔的直徑也相應(yīng)變化。在設(shè)計(jì)這個(gè)儀器板的時(shí)候，可以分別參考布局草圖中的矩形和圓草圖，來建立新的零件。這樣，我們就建立了一些關(guān)聯(lián)特征。在設(shè)計(jì)水平管和豎直管的時(shí)候，由于交叉管的相貫線很難單獨(dú)生成，如果以豎直管為參照面，那么生成相貫線就容易了，而且當(dāng)改變豎直管的直徑后，水平管也會(huì)相應(yīng)的改變。依照上述方法，可以設(shè)計(jì)出如圖3所示的儀器板。
   
    c布局草圖在產(chǎn)品變更中的作用。
   
    當(dāng)產(chǎn)品設(shè)計(jì)完成后，可以在布局草圖中修改相關(guān)的參數(shù)，這樣就會(huì)直接反映到零部件上去。比如改變草圖上圓的半徑或者矩形的長(zhǎng)、寬。那么，零件與之相關(guān)聯(lián)的孔徑或者長(zhǎng)、寬就會(huì)相應(yīng)地發(fā)生變化。改變草圖上零件之間的位置關(guān)系，那么儀器板上各個(gè)零件之間的位置關(guān)系也會(huì)相應(yīng)發(fā)生改變。如圖4所示。
   
    5結(jié)束語
   
    在自頂向下的參數(shù)化設(shè)計(jì)中，以布局草圖為核心的上層骨架設(shè)計(jì)能夠?qū)崿F(xiàn)產(chǎn)品整個(gè)設(shè)計(jì)過程中信息的傳遞、共享、繼承和變更;這種創(chuàng)新性的設(shè)計(jì)思想和方法不僅支持團(tuán)隊(duì)間的并行設(shè)計(jì)和相關(guān)設(shè)計(jì)，而且為有一定設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)的技術(shù)人員提供了基于參數(shù)化技術(shù)的自頂向下設(shè)計(jì)方法:以布局草圖作為自頂向下設(shè)計(jì)過程中信息傳遞的紐帶，在產(chǎn)品的上游設(shè)計(jì)階段，它可以作為產(chǎn)品的整體結(jié)構(gòu)功能框架，然后在裝配的環(huán)境中生成各子裝配和具體零件的細(xì)節(jié)設(shè)計(jì)，它們之間的相關(guān)吐由傳遞和繼承得以體現(xiàn)。