线缆作为连接产品机电部分的重要组成元件,被广泛运用在卫星、汽车、家电以及工业控制等领域。线缆布置的合理性将直接影响线缆的长度、质量等指标,由此也会对产品的管理、质量、维护以及可靠性等造成影响。传统的模装法布线存在不能对总体布局进行合理规划,周期长,效率低,成本高等问题。三维CAD技术的发展,为线缆布置问题提供了很好的解决办法。目前主流三维CAD软件的布线功能在实际运用中存在以下一些不足和问题:操作繁琐、忽略了布线前的预备工作;无法进行合理有效的路径规划,容易造成布线结果的不合理和成本的增加;缺乏线缆信息输出功能,不能有效指导线缆的生产;无法进行布线结果的干涉检查等。因此,有必要对三维布线关键技术和干涉检查等进行研究开发,以进一步完善和加强三维布线功能,更好地满足工程中对布线的实际需求。本文以Pro/ENGINEER(Pro/E)软件为平台,深入研究了三维布线过程中的模型管理、路径规划以及线缆信息输出等关键技术和线缆干涉检查方法,基于本文的研究成果,结合某汽车公司的需求,运用Pro/E二次开发技术开发了三维布线系统,解决了Pro/E布线模块设计效率低,不能合理规划路径,线缆信息输出和干涉检查功能缺失的问题。本文的主要工作内容有:(1)对三维布线关键技术进行了研究:提出了三维布线过程中对象模型的管理方法,在布线前分别构建产品结构、电气元件和线缆三种模型的信息模型,在此基础上实现对模型的管理;提出了自动布线和人机交互相结合的路径规划方法,对自动布线路径规划中的网络路径创建方法和搜索算法进行了研究,提出一种新的网络路径创建方法,详细研究了人机交互路径规划中路径控制点的定位方法,并给出了路径规划的算法流程;根据实际需求,定制了三维布线结果的输出模式,并对线缆信息输出技术进行了研究开发。(2)针对原有布线模块中缺少干涉检查功能的问题,对三维布线过程中存在的干涉问题进行了分析,提出采用基于包围盒的干涉检查和定量计算相结合的干涉检查方法以及线缆间隙检查算法,并给出了干涉调整策略。(3)基于Pro/E软件,结合企业需求,应用二次开发技术,开发了三维布线系统,并通过车架等实例对开发完成的三维布线系统进行了功能验证,结果表明运用本文的技术开发的布线系统能显著提高三维布线效率,具有较好的实用性。