基于ProE_Cabling的三维电缆布线设计.pdf

基于 Pro/E Cabling 的三维电缆布线设计 （一） 2010-06-22 22:21:56 作者 ：□ 一汽解放公司无锡柴油机厂 陆晓燕 陈波宁 季峰 来源：智造网—助力中国  在产品数字化的开发过程中 ，构建电气数字化模型的原理图是通过 Pro/ENGINEER Diagram 模块来创建 ，线缆模型则通过 Pro/ENGINEER Cabling 三维布线 模块来实现。利用 Pro/ENGINEER Cabling 的三维布线技术，可在 Pro/ENGINEER 组件 中定义 3D 电缆线束，同时三维布线可与电气及机械元件的设计和装配同步进行，极大提 高全数字化设计进程。 一、引言 CAD/CAM 技术在制造业的应用 ，使制造业发生了全面、根本性的变革 ，使传统的制 造业产生了质的飞跃，在全球范围内受到普遍关注和重视 。同时，在全球数字化的时代背 景下 ，我国制造业逐步运用 CAD 技术进行产品的数字化形式的开发 ，先从二维的方式进行 “甩图板”工程 ， 目前更是以三维的方式进入数字化虚拟样机开发阶段，可以说数字化的 设计推动着产品开发的升级。系统整体的数字化开发离不开电气系统的数字化，Pro/ENGI NEER 不仅拥有设计原理图的 Diagram 模块 ，还有构建线缆模型的 Pro/ENGINEER Cablin g 三维布线模块 ，利用 Cabling 的三维布线技术，可在 Pro/ENGINEER 装配组件中定义三维 的电缆线束，并且三维布线可与电气及机械元件的设计与装配同步进行。 二、三维布线软件应用与现状 国内外学者与工程师从20 世纪 80 年代开始 ，开始利用 CAD 技术和虚拟现实技术对线 缆束数字化设计和规划进行研究。在 Caudell 等提出了将虚拟环境与线缆布线相结合的思想 以后，Loock 等在前人工作的基础上提出了线缆弹簧模型，并对不同刚度的线缆在承受重力 的状态下进行仿真模拟，取得了较好的效果。Hergenrother 等也从动力学的角度，开发了一 套在虚拟环境下的实时线缆装配布线系统，该系统通过头盔显示器以及三维鼠标等设备与 系统交互，并对虚拟环境下进行线缆布线的效率进行了检验，实现了线缆静态干涉检测。 但只能验证线缆布局设计的可行性 ，并没有对虚拟环境下的线缆布线规划技术进行更深一 步的研究。 目前商业化的3D 设计软件主要还是以 Pro/ENGINEER 、NX 和 CATIA 等软件为主导， 而且这些软件都基本提供了电气设计模块，电气布线设计软件的选择主要根据之前采用三 维的机械设计软件，这样方便三维模型的导入和进行线束的三维布置 ，有些软件也支持其 他原理图构建的逻辑图 ，只是需要转换格式，而且这方面运用也不是很成熟，一般还是沿 着机械设计选用的软件，再使用其中的原理图模块与布线模块。 三、Pro/ENGINEER Cabling 三维布线设计 为了实现柴油机 Harness 的 3D 化 ，同时与我厂机械三维Pro/ENGINEER Wildfire 开发 的模型数据结合，所以采用 Pro/Cabling 软件进行柴油机电气线束设计。 Pro/ENGINEER 软件的线束设计模块具有强大的线束设计功能 ，而且软件的 3D 设计 环境与 2D 线束工程图生成环境互相关联，在任何一个环境中所作的改变 ，都会体现在另一 个环境中，这减少了更改机械及电讯设计时出错的机会。而且 Cabling 可以从电气原理图和 ASCII 文本文件中获取电讯的接线信息，实现与电讯数据的融合。图 1 为 Pro/ENGINEER 软件的线束设计工作流程图 ，从逻辑图中提取逻辑信息的能力极大地推动了线束数字化设 计的自动化。 1.建立布线环境 三维布线包括 Harness( 线束) 的创建、Spool( 线缆规格) 的创建、Feature(具体线缆) 的创建、 Component(接插件或者元件) 的创建和进入布线设计等几个步骤。但是这几个步骤不是每个 都是必须的 ，如果线缆规格已在原理图中创建 ，就不需要创建，直接读取就可以。 布线模块只存在于装