Top-Down 是一種基于自頂而下傳遞數(shù)據(jù)流的設計方法，在工業(yè)產(chǎn)品設計中被廣泛地使用。本文與傳統(tǒng)的Bottm-Up(自底向上設計)相比較，探討了Top-Down 設計法的基本原理、六個設計階段以及在Pro/E 軟件中Top-Down 的實現(xiàn)方式。同時，結合鼠標的設計，闡述了Top-Down 設計的應用過程。

　　引言

　　隨著計算機技術的飛速發(fā)展，基于計算機平臺的三維CAD/CAM 軟件不斷被推出。目前，在計算機上已經(jīng)完全實現(xiàn)復雜產(chǎn)品三維設計，并能按照零部件之間的空間位置關系裝配成完整的產(chǎn)品組件，同時還可以仿真模擬產(chǎn)品運動，檢測零部件之間是否存在干涉。

　　美國參數(shù)公司(PTC)推出的Pro/E 已經(jīng)取得廣泛的應用，通過一系列的培訓和應用，相當一部分人掌握了常用的實體建模、工程圖、裝配等模塊，基本能完成三維模型設計。Pro/E 中一些特殊功能，卻沒有引起人們的注意。這些特殊功能的合理利用，可以提高三維模型設計的效率。本文介紹了利用自頂向下設計(Top-Down Design)模塊進行產(chǎn)品設計的過程，以提高工作效率。

1、自底向上設計與自頂向下設計

　　大多數(shù)產(chǎn)品的傳統(tǒng)三維設計方法是先對組成零件進行詳細的幾何結構設計，然后再將零件組成功能部件，最后將功能部件與其他零件組裝成完整的產(chǎn)品。這種傳統(tǒng)的設計方法是在脫離產(chǎn)品總體設計要求的狀態(tài)下進行單個零部件的三維設計和產(chǎn)品布局設計，使用較簡單的手段和方法來判定是否滿足設計要求和設計標準，然后設計師再將零部件裝配在一起進行最終的整機產(chǎn)品校驗，這種方法通常稱為自底向上設計(Bottom-Up Design)。

　　自底向上設計的缺陷是在產(chǎn)品的整個設計過程中，一些重要的產(chǎn)品設計信息、零部件信息以及零部件之間的裝配關系沒有得到很好的建立和控制，常常到了最后的詳細設計和檢查階段才會發(fā)現(xiàn)初期設計的一些問題，這樣設計師需花費大量的時間對產(chǎn)品零部件三維模型進行修改和重建。

　　自頂向下設計是一種高效率的設計方法，該設計方法是從產(chǎn)品功能概念設計開始的，它主要用來處理裝配件的設計工作，利用它能夠有效地把握設計意圖，使產(chǎn)品結構清晰，便于在各個子裝配體之間迅速可靠地傳遞設計信息，達到信息共享的目的。產(chǎn)品自底向上與自頂向下設計過程的比較如圖一所示。

圖一 產(chǎn)品自底向上與自頂向下設計過程圖

3、裝配

　　所有的元件或者組件完成以后，只要將這些元件和組件放到一個文件夾內(nèi)，打開裝配模型，會自動檢索更新的文件，不需要重新裝配。鼠標裝配后的模型如圖八所示。

4、結束語

　　自頂向下設計能使工程師之間的協(xié)作共享更容易實現(xiàn)，設計意圖易于溝通;同時，當需要對設計進行修改的時候，只需對骨架零件中的特征參數(shù)進行修改，其他零件則會自動作出相應的改動，大大減少了工作量。實踐證明，自頂向下設計不僅速度快，而且更新修改方便，所以采用自頂向下設計方法是未來的一個方向。