摘 要： 详细介绍了基于 Creo2.0/Cabling 软件的三维布线设计步骤，阐述了在载车集成环境中手动布线的重要性，并应用 Creo2.0/Cabling 软件对某载车集成的整车电缆进行布设。通过对实际布线进行仿真，提出了载车集成电缆布设中需要注意的几个问题。
引言
随着设计技术和制造水平的飞速发展，电子设备产品的更新日益加快，要求电子设备的线缆设计能快速适应变化；国内外电子设备有向小型化、模块化发展的趋势，设备内部结构和电磁环境对走线提出了更高的要求[1-3]。
三维布线软件可以生成完整地数字化样机，不仅包括结构件、电气元件的布置，也包括线缆的进出线方式、线缆在机柜内的布置、线缆和接插件的选型、线缆的绑扎方式等。在绘制线束二维图时，能够更加准确的确定线束尺寸、出线方向，减少线束信息的后期更改。
1 基于 Creo2.0 的三维布线实践
目前商业化的 3D 设计软件，如 Pro/ENGINEER、UG 等都有一定功能的布线模块。Creo2.0 的 cabling模块具有操作性强，开放且易于使用的界面，且 3D设计环境与 2D 线束工程图生成环境互相关联，减少了机械及电器设计时出错的机会。
Creo2.0 三维布线可分为自动布线和手工布线。自动布线需要根据 Pro/Diagram 设计好的逻辑关系图画原理图，设计清晰的线束和接插件的逻辑关系，在Pro/Diagram 定义好的接插件模型名属性与 Pro/Engineer 环境中的模型名对应之后，系统将自动布线自动匹配它们的逻辑关系，同时通过自动布线创建的 Network 来规定线缆的共同路径[4]。自动布线在较为简单的单体中应用广泛。
在载车集成中，电缆的布设除了需要考虑原理图中的接线关系外，车体承载平台的布局，硬件平台中各单体的安装位置，线缆的直径，不同类型线缆之间的干扰以及线缆槽的位置等都影响了线缆的走向，进而影响了线缆的长度。如果载车中有机柜，那么机柜内能否容纳所需的线缆，机柜内单体的布置能否满足线缆的折弯半径要求，线缆在机箱内如何捆绑固定以及可能引起的电磁兼容问题都是需要考虑的。自动布线在载车集成中完全成功率不高，需要借助于手动布线完成。
Creo2.0/Cabling 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、修改路径 5 个步骤。
1.1 Harness（线束）的创建
进行三维布线时，在装配体环境下，点击应用程序——缆，进入 Cabling 模块。点击创建线束图标 ，进入线束创建，输入线束零件名称，如图 1 所示：
线束在装配组件里是作为一个零件、一个 prt 文件在模型树出现。但线束不能独立作为零件打开。线束模块也不能在零件模式中打开。线束在载车集成实际工程中一般可以理解为同种类型的线缆集合。
1.2 Spool（线轴）的创建
点击线轴图标，用于定义电缆的参数，即电缆的规格，如图 2 所示：
NAME：电缆颜色；
TYPE：导线类型；
MIN_BEND_RADIUS: 最小折弯半径；
THICKNESS：电缆直径；
UNITS：多芯电缆的根数等；
COLOR：电缆颜色。
1.3 Component（接插件或元件）的创建
点选元件——指定。用于将零件或子装配设置成连接器。所谓连接器就是端子、开关、插座、变压器等需要接线的零件，连接信息就是元器件中加入插芯的信息，即导线连接的插芯位置、数量和名称等。在Cabling 中需要在接线端口处加一个坐标系，z 轴方向朝外，如图 3 所示：
1.4 布线缆
在做完以上准备工作后就可以开始布线缆了。点击布线缆图标，进入图 4：
在这一步骤中，选项框左侧选择线缆的形式，单芯线缆、多芯线缆或者扁平线，在选项框右侧选择线缆的两端电器元件、为线缆取名并选择该线缆适用的线轴类型。
布线主要是确定电缆两端节点的位置，节点即设置好的电器元件的端子，节点的位置和性质确定了，电缆的路径也就确定了。节点之间的线段有 4 种生成生成方式，通过网络、简单布线、沿缆、跟随管线，根据具体情况选择。
1.5修改路径
点击位置图标 ，对电缆的路径进行修改，让电缆沿着设定的路线走。
进行三维布线后，电缆和接插件的型号已经选定，电缆的长度也已经确定。通过读出电缆长度信息，可以给电缆加工提供依据［2］。在 Cabling 软件中可以通过点击缆长度图标获得电缆长度。
2 Cabling 三维布线在某车体电缆装配中的应用
如图 5 和图 6 为使用 Creo2.0/Cabling 布线软件绘制的某履带车和方舱车的电缆布线图，图 5 为履带车整车的布线效果图，图中显示的是单色同种类型的线缆在车中的布局；如图 6 所示的线缆有 4 种颜色，分别表示了不同类型的线束。根据颜色的不同直观的区别电源线、信号线、网络线、射频线等。
3 线缆布设的原则
大量的线缆对结构布局有重大的影响。载车集成电缆布设中一般需要考虑以下几个方面的问题：
（1）排列方式按棋盘方式（纵、横、高度方向对齐），避免斜线布置；
（2）交流导线与直流导线分开，高电压信号与低电压信号分开，强电流信号与弱电流信号分开，高频信号与低频信号分开；
（3）射频线、信号线、电源线等不同性质的线尽量分开走；
（4）尽量避开或远离热源，同时避开燃油管路；
（5）振动比较厉害的部位要有余量；
（6）线束弯度的设计要避免锐角转弯；
（7）线束在过孔和跨钣金边缘的时候注意线束的保护，线束转弯处要注意增加固定点；
（8）易装配、易操作、可维修性。
4 总结
三维布线软件的使用改变了产品研发人员的研制习惯和观念，传统的二维平面图纸设计模式已经发生巨大变化，特别是在船舶、飞机、机械等领域的产品研制与开发中。本文基于 Creo2.0/Cabling 三维布线方法进行了论述并将其应用于某车体电缆布设中，对实际的布线进行仿真，为实际生产中的走线、下料和线扎的布置提供了依据，缩短了产品生产周期、降低劳动力费用及减少原材料消耗和浪费， 极大地提高电子产品的竞争力。
参考文献：
[1] 袁国强，王美娥，张述欣.基于 Pro/ENGINEER 的电子设备自动布线技术应用研究［J］. 航天控制，2009，27（2）:76-80.
[2] 游小嘉，杨似琼，刘 尧.基于 Pro/CABLING 的三维布线设计［J］.电脑开发与应用，2013，26（1）:71-73.
[3] 洪林峰，王东强，刘建军.基于 Pro/CABLING 的二次开发及布线应用［C］//2008 年电子机械与微波结构工艺学术会议论文集 ，2008.
[4] 周三三，刘恩福.电子设备三维布线工艺技术应用研究［J］.电子工艺技术，2011，32（4）:227-229.
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