从产品的空间结构上来看，按照上述方法所建立的产品“顶层基本骨架”能够代表产品模型的主要空间位置和空间形状，能够基本反映构成产品的各个子模块之间的拓扑关系、以及其主要运动功能；从其自身的不断发展以及它与后续设计的继承和相关关系上来看，它是整个产品自顶向下设计展开过程中的核心，是各个子装配之间相互联系的中间桥梁和纽带，这才是“顶层基本骨架”思想的真正内涵。

仿效顶层基本骨架的“复制几何参照”，每个设计组均可在其子组件中创建骨架模型。这样不需访问顶层组件即可在其个人的子组件内进行操作。又由于每个组的骨架都是通过复制来自顶层的参照而生成的，所以每个设计者都使用同样的设计标准，将始终保持相关性3。因此，“顶层基本骨架”的设计思想又可以延伸到产品的子装配模型以及产品模具的设计中去。

3 以TBS模型为核心的自顶向下设计步骤

本节将通过一个具体产品——“手机外壳总成”的设计实例来进一步展示上述基于“顶层基本骨架”的自顶向下设计思想。设计平台是参数化设计软件Pro/ENGINEER。设计步骤如下（参见图3）：

（1） 先建立手机产品的顶层基本骨架，它包括基准面、点、轴、坐标系及产品的轮廓面，上下盖分型面、电池门形状的控制面和控制手机按钮的投影线等。

（2） 将产品的顶层基本骨架与只含坐标系CSO及基准面DTM1，DTM2，DTM3的手机上盖件装配在一起（注意：这时手机上盖件不含其它任何几何形状），然后将顶层基本骨架合并至手机上盖零件，此时手机上盖零件即含有顶层基本骨架模型。

（3） 由手机上盖零件“参考复制”出两个完全相同的零件，其中一个作为手机下盖及电池盖的雏形零件，另一个再和一个只含坐标系CSO及基准面DTM1，DTM2，DTM3的零件装配作为手机按钮的子装配件，然后再以相同的方法在子装配中构造这一级装配的顶层基本骨架，并以相同参考复制的形式复制出15个零件分别作为按钮的各个零件（按钮1，按钮2，按钮3…等）的雏形。这里要特别强调的是：参考复制和普通复制在内涵上是不一样的，参考复制能够继承“父子”关系；而普通复制只是一般意义上的拷贝。

（4） 接着是非常重要的一步，就是将所得到的所有这些零件（有些可以是只含有一个坐标系的空零件）和子装配件以坐标系重合的形式装配在一起，然后再在装配关系中对个别零件或子装配件并行地展开具体细节设计。如果略过这一步，即在装配之前就对零件做具体设计，完成后再组成装配件，那麽就又回到了传统设计中，这种设计不能在上下层以及平行零件之间传递设计变更。

（5） 零件细节设计完成后不需再做额外的装配，因为这些零件及子装配件都是在装配关系中完成的，且拥有共同的基准和顶层骨架，因此，它们在发展的同时首先是配合的。

( 6 ) 模具设计。模具设计是基于零件的，因此也就继承了零件所享有的所有关系。

( 7 ) 最后，如要进行产品的设计变更，可以直接在顶层基本骨架中完成所有主要的设计更改，然后借助于装配关系所建立的零部件之间的约束关系，实现设计的更改。因为在它下层的其它零件或子装配件都是由其衍生而来，含有它的模型。这时，参数化技术就起作用了：由于尺寸的驱动和父子关系的继承，顶层骨架的变更会完全反映到每个相关零件及模具上，从而达到了以一个主模型来控制产品的设计和变更的目的，实现了具有真正创新意义的自顶向下设计。

从手机外壳零件到模具的全部设计流程如图3所示。

4 结论

在自顶向下的参数化设计中，“顶层基本骨架”——TBS模型的引入能够实现从产品到模具整个设计过程中信息的传递、共享、继承和变更；这种创新性的设计思想和方法不仅支持团队间的并行设计和相关设计，而且为有一定设计经验的技术人员提供了基于参数化技术的自顶向下设计方法：以TBS模型作为自顶向下设计过程中信息传递的纽带，在产品的上游设计阶段，它可以作为产品的整体结构功能框架，然后以参考复制和设计变更的方式生成各子装配和具体零件的细节设计，它们之间的相关性由传递和继承得以体现，这种设计思想可以一直延续到后期的模具设计和NC加工。这样就实现了真正意义上的从CAD到CAM的信息集成，大大地提高了产品设计的效率和质量。