creo top-down参数化设计在产品开发中的运用

CreoTop-Down参数化设计在产品开发中的运用刘绍君八方电气（苏州）股份有限公司摘要：分析介绍Creo在家电、电子产品、清洁用品等产品方面的参数化设计和利用骨架进行Top-Down设计原理和方法，以精油瓶为例介绍Creo利用骨架进行Top-Down的参数化设计，快速达到设计修改的目的。关键词：Creo创建骨架模型；Creo参数化设计1Creo参数化设计技术与骨架（Skeleton）技术分析Creo的参数化设计，其实就是尺寸驱动（DimensionDriv⁃en），通过改动图形的某一部分或某几部分的尺寸，或修改已定义好的参数，自动完成对图形中相关部分的改动，从而实现对图形的驱动，以约束造型为核心，以尺寸驱动为特征。在Creo中的骨架（skeleton)，是整个组件的框架，也是整个模型基本设计思路的外在表现；它是组件中的一种特殊元件，定义组件设计的架构，空间要求，界面及其它物理属性。骨架模型只能在组件中创建，且位于组件的最顶端，骨架使用曲线、曲面和基准点，基准面特征创建，这些特征之间采用参数化设计，约束相关的驱动尺寸。它可在设计过程中的任何时候创建，系统总是在所有其它元件和组件特征前列出并再生新创建的骨架模型。2Creo进行自顶向下（Top-Down）设计技术介绍自顶向下（Top-Down）设计，就是一个数据传递和管理的过程。通过定义顶层的设计意图（骨架），将产品的安装位置和空间位置等相关信息放在顶层装配的骨架模型中，这些信息可以被分发到所需要的相应的子装配的骨架模型中，并从产品结构的顶层向下传递信息到有效的子装配或零件中。这种设计过程最大限度地减少设计阶段不必要的重复工作，减少设计错误，加快设计的反复性，能够高效率进行设计变更，提高工作效率，缩短产品开发周期。3Creo参数化设计在精油瓶中应用的实例以地板精油瓶子为例，其瓶子大小、容量不尽相同，但瓶口的口径为统一规格，并搭配统一规格的精油瓶盖或者搭配喷头做喷瓶使用。根据这要求，采用Creo的骨架模型，用Top-Down的设计方法来参数化建模，并应用到系列产品中，当瓶型，容量变更时，通过调整相关参数或驱动尺寸，就能够快速修改产品设计。（1）建模前分析。喷头为常用的通用配件，瓶体瓶口尺寸为固定尺寸，瓶口上的螺牙也是固定不变的。瓶体外形为标准的旋转体，所以要改变瓶体的外形，就是调整轮廓线的宽度及高度。（2）创建前准备工作，首选在Creo软件中，创建瓶子装配文件Bottle.asm文件，在装配文件中创建骨架模型Bottle_skel.prt，并创建瓶体模型文件Bottle.prt，等瓶体全部设计完成后将喷头模型导入到Bottle.asm中，就完成了整个装配体的创建。（3）将瓶口模型导入到骨架模型Bottle_skel.prt中。（4）绘制轮廓线，进入骨架模型，参数化设计瓶体轮廓线，由于瓶体是标准的旋转几何体，可以直接用旋转Revolve命令创建，为了方便以后瓶体的修改及其它特征引用，建议轮廓线先用Sketch创建。进入Creo草绘模式，首先定义轮廓线的关键点：A为瓶底旋转轴心点；B为瓶底外侧轮廓线点；C为瓶子上端外侧轮廓点；D为瓶口模型与瓶身连接的点。创建轮廓线技术要点。（1）轮廓线的圆角尽量不要在草绘轮廓中出现，模型复杂时，修改也相对麻烦，模型创建后，可以通过圆角Round命令解决。（2）创建瓶体轮廓，外侧的两个基准点B和C，B与C之间用多义线Spline连接，方便轮廓调节。（3）创建瓶底轮廓线A-B，A与B之间也可选择直线或Spline线。（4）创建瓶体与瓶口之间的连接线C-D，根据需要选用圆弧线Arc连接。（5）创建曲面，利用旋转Revolve命令，生成标准的圆柱型外轮廓瓶体。注意在选择轮廓时在过滤选项中尽量用Loop选项，此选项可以一次选取环形轮廓线，不然要分段选择。（6）继续完成骨架模型其它特征的创建，不在本文的论述之内。至此完成骨架模型的创建。利用Top-Down设计方法，将骨架模型的信息传递到子零件-瓶体模型Body上。进入Bottle.asm装配组件中，激活瓶体Body为可编辑状态，利用GetData面板下Merge/Inheritance命令，在选项中选取骨架模型Bottle_skel.prt。然后单独打开瓶体Body.prt模型，可看见它继承了骨架模型的所有参数信息。在瓶体模型Body.prt模型内，完成瓶体模型实体的创建，如将通用喷嘴装入到Bottle.asm中。如果要修改瓶体外侧轮廓，就先激活Bottle_skel.prt骨架模型，进入编辑轮廓草绘模式，在B-C之间依次增加控制点E1、E2和E3，拖动每个控制点使E1至旋转轴心尺寸最大；使E3距轴心的尺寸小于B点距离；使E2距轴心的距离介于E1和E2之间，慢慢移动点的位置使轮廓协调流畅即可，也可适当调整B，C的位置得到想要的瓶型，退出骨架草绘，骨架模型瞬间再生完成，并再生Bottle.asm组件，实体模型瓶体Bottle.prt也很快更新完成。4结束语充分利用Creo强大的参数化设计，采用骨架模型进行Top-Down方法的设计，大大提高了新产品的开发质量和速度，产品技术开发工作效率提高30%以上，并随着运用参数化设计技术熟练程度的提高，效率会更高。相信以后公司的产品开发，将进一步加大Creo的运用。参考文献：1]张峰,李兆前,黄传真.参数化设计的研究与发展现状[J].机械工程师,2002(1):13~15.[2]马勇.Pro/E软件Top-Down设计理念在产品设计中的应用[J].机械管理开发,2011.2019.10

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