天使笔记：PROE布局(LAYOUT)的运用

关键词：布局   LAYOUT  自动装配   数据传递   全局参数   局部参数   参数表

PROE布局这一块，也算是设计中的一个有力的工具，特别是在一些大型设计场合，它配上其它的一些工具如骨架、主模型等，可以很好的管理数据，优化设计流程。但是这个功能好像除了ICAX曾有一篇帖子讨论总结外，没有什么地方有过一点好的资料。因此，我花了好多时间专门研究了一下这个工具，总算小有心得，特在此分享，期望对朋友们有点帮助。


布局功能模块
布局，是一种在“布局”模式下创建的用于以概念方式记录和注释零件和组件的二维草绘。是实体模型的一种概念块图表或参照草绘，用于建立尺寸和位置的参数和关系，以便于成员的自动装配或数据传递。布局与工程图类似，但它不是精确比例的绘图，而且与实际的三维模型几何不相关。
PTC的布局模块为Pro/NOTEBOOK，如果要使用符号、修改绘图设置文件、修改文本或创建表等等，需要有Pro/DETAIL许可,如果要使用接口功能，需要有Pro/INTERFACE许可。

布局用途

布局以参照基准的形式提供用于尺寸和全局放置约束的全局关系，从而满足目的要求。先用布局来建立参照、基准平面、轴、坐标系和点的存在。然后，在设计和装配零件时，Pro/ENGINEER就会识别对应于布局中所建立参照基准的存在。例如，当两个零件参照同一个参照轴时，Pro/ENGINEER就知道将这些轴对齐。当两个零件参照同一个参照基准时，Pro/ENGINEER知道将这些曲面对齐。建立这些参照便于装配，同时在修改零件细节时保留设计意图。
Pro/ENGINEER会将布局中创建的草绘几何和注释保存在一个布局文件里。用户通过布局来创建、保存和获得参照信息（全局参数和基准）。
在PTC的官方文件中，创建布局的用处有四：
•为元件零件开发包络或基本的零件几何
•定义零件之间的装配点和放置关系
•确定关键设计参数之间的配合、大小和其它关系
•将组件作为一个整体加以记录
而对我们的实际用处，概括起来讲，有两个：自动装配和参数传递。

创建布局


1. 选择“文件”>“新建”>“布局”并输入布局名。“新建布局”对话框出现。
2. 要使用现有格式，请检索已有的格式。否则，需要指定新布局的方向和大小。
3. 单击“确定”。进入布局界面。
布局界面与工程图界面相似，工具栏也差不多。实际上布局界面就是一个简化了的工程图界面，
很多操作与工程图里的是一样的，这里就不详述了。布局里可以自己绘制草图，也可以读入DWG、DXF文件，这样，就可以把二维CAD软件绘制的设计草稿、设计布局等转入PROE中使用。

自动装配的原理

Layout实现自动装配的原理是在布局文件中绘制一些必要的基准元素（基准平面、基准轴、基准点、坐标系），并分别赋予它们唯一的命名，再将要相互装配的两个零件声明到这个布局文件里，把两个零件里要重合/对齐的基准元素都命名为布局文件里的基准元素的名字，装配时，系统发现两个零件都声明到同一个布局文件时，就自动检查是否存在三个相同的基准名（两个零件各一个、布局文件中一个），如果有，即提示可以自动装配，如果接受自动装配，则系统将两个零件中的同名基准对齐/重合,成为一个约束。当两个零件具有足够的约束时，相互位置就确定了。图示如下：
注：要启用自动装配需要将配置文件里的auto_assembly_with_layouts设置为YES。

创建装配用基准

   这里说的基准指可用于自动装配的布局元素，它包括基准平面、基准轴、基准点、坐标系这四种，它们的创建如下：
基准平面：插入----拔模平面(WF:插入---绘制基准---平面)----选取两点----输入此平面的名称，因布局是二维图，对于基准平面的显示，是在边上显示的，且红、黄两面都可见。
基准轴：插入----拔模轴(WF:插入---绘制基准---轴)----选取两点----输入此轴的名称。
基准点：插入----基准----点(WF:插入---模型基准---点---点)----选取一点----输入此点的名称。
坐标系：插入----基准----坐标系(WF:插入---模型基准---坐标系)----选取一点----输入此坐标系的名称。
以上这四种基准用于自动装配，装配的原理如前文所述。注意，输入名称时，系统不自动检查是不是输入了重复名称，如果有几个基准都用了同一个名称，其实际作用与只有一个基准一样。

数据传递原理：

Layout实现数据传递的基本原理是在布局里创建参数，再将零件声明到布局，然后在零件的关系或计算里调用布局里创建的参数名，以此实现用布局参数去控制零件。要注意的是，这种传递是单向的，即只能从布局传给零件，而不能反向，也就是要修改的话，只能到布局里去修改参数值。布局也可声明到另一个布局，即可以嵌套布局，在布局A中声明使用布局B，则布局B成为布局A的父布局。如果父子布局里有相同的参数名，则声明时会提示是否删除此参数的局部版本，如删除，则此参数在子布局里的实际取值被父布局里的值取代，如保留，则此参数在子布局里的取值和在父布局里的取值是相互独立的。如果一个零件声明到子布局，则此零件里可使用此子布局和它的所有父布局里的参数和基准。

创建参数


参数类型有四种：整数型、实数型、字符型、布尔型。创建过程相同：高级----参数----创建----选取参数类型-----输入参数名-----输入参数值，OK创建成功。(WF：工具----参数----进入参数编辑器内设置)
另外，对实数型参数，也可用尺寸的方式创建，见下图。布局里创建的尺寸，都以参数的形式存在，其创建过程为：插入----尺寸----新参照(或另两种参照方式)----选取参照----输入尺寸名(也就是参数名)----输入尺寸值(也就是参数值)。
用尺寸方式创建的参数，可以直接用选取尺寸名点右键---名义值进行修改，也可以用“高级”----“参数”----“修改”----选取参数名----输入新值的方式修改(WF：工具----参数----进入参数编辑器内修改)，而非尺寸方式创建的参数，只能用后一种方式修改。
上节可知，布局可以嵌套使用，嵌套后，要定义新参数，需要注意：
子布局里的参数称为局部参数，父布局里的参数称为全局参数，如果要定义一个局部参数，要在最下层的子布局里定义；如果要定义一个全局参数，要在最上层的父布局里定义；要把一个子布局里的局部参数改成全局参数，则需要重新声明并删除此参数的局部版本。
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参数表：

参数创建后，每一个参数都有一个确定的取值，这个值是参数的当前值。 Layout里可以为参数准备多个取值，根据实际需要确定使用哪个取值，对这种多个取值的管理，Layout使用一种叫“参数表”的数据表来管理。创建参数表过程：先创建参数，再“高级”----“参数”----“参数表”----“增加参数”----系统列出所有已定义的参数，在要加入参数表里的参数名称前打上勾----“完成”----“编辑”----进入编辑器界面------按照每一行为一个参数取值配置的方式输入所有的参数取值，注意每一行的第一列输入的是这一个参数取值配置的命名，这个命名将在后面调用---编辑完后关掉编辑器，参数表即创建完成。(WF：工具----参数----进入参数编辑器内设置参数----编辑器内“参数”菜单---参数表)
由上可知，参数表里的每一行是一种参数配置方式，如何根据实际需要调用特定的参数配置方式呢？“高级”----“参数”----“参数表”----“应用集”----系统列出参数表里已定义的所有配置名，选取需要的那个配置名即可。(WF：工具----参数----进入参数编辑器内设置参数----编辑器内“参数”菜单---参数表)
Layout里的参数表与零件里的族表看起来一模一样。但是，在同一个装配体里，可通过调用族表里的实例名来装配入多个不同的实例，而Layout参数表的配置名却不可同样操作，因此，在同一个装配体里，不能用参数表来实现装入多个不同的参数配置实例。……比较郁闷，期待改进！
说明一下：参数表只是把一些常用的参数配置以表的形式进行管理，并非定义了参数表后，参数就只能取表中的值了，还是可以直接修改参数的值的，不过修改的只是当前值，不会影响参数表里的值。
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布局声明

创建布局后，要用“声明”使其与其它布局或模型关联起来，布局的内容才能起作用。
在布局A里声明：“布局”----“声明”---选取布局B。（布局B成为布局A的父布局）。
在零件A里声明：“零件”----“声明”----“声明放置”----选取布局A。
在组件A里声明：“组件”----“设置”----“Declare”----“声明放置”----选取布局A。
(WF:“文件”----“声明”)
一个子布局可以声明到多个父布局里，一个零件（组件）也可声明到多个布局里，但是，要注意的是，布局声明是不可循环声明的，即：ABCA或ABA这样的声明是不可以的。
组件如果带有骨架，那么，组件声明到布局A则其骨架也必须声明到布局A，
声明放置之后，布局里的参数即可在零件或组件里引用，父布局里的参数也可在子布局里引用，而零件或组件里的基准要与布局里的基准关联起来，还需要通过“声明名称”设置。
声明名称：“声明”----“声明名称”----选取模型里的基准平面/轴/基准点/坐标系/特征平面----输入布局里要与之关联的基准平面/轴/基准点/坐标系/基准平面的名称。说明一下：如果声明时选的是特征平面，则声明后系统自动以“通过此平面”的方式创建一个以声明时指定的名称命名的基准平面；如果是在组件里声明名称，则声明时所使用基准平面、基准轴、基准点、坐标系都要是组件级特征，而不能用元件里存在的那些基准元素，组件里声明名称也可以用特征平面，同样是声明后自动创建一个组件级基准平面。
以上的这种声明名称的方式称为显式声明，显式声明名称要注意：模型里的同一个元素（基准平面/特征平面/轴/基准点/坐标系）只能声明到布局里的一个基准名上，布局里的一个基准名也只能声明到模型里的一个元素上，也就是，只能是一对一，不允许一对多、多对一的情况！
然而在实际中，比如装配螺钉时，我们需要多对一和一对多的声明，这时可以采用表声明。
表声明：“声明”----“表”----“修改”----进入编辑器，输入表声明内容----输入结束，关闭编辑器---OK，声明完成。
表声明的内容：
零件A有基准面DTM1,DTM2,轴A_1,A_2,A_3,A_4,A_5,布局A里有基准面Mplane,基准轴Axis1,Axis2，假如需要的是这样对应：DTM1或DTM2对应Mplane，轴A_1是一个大孔的轴线，它要对应Axis1，A_2,A_3,A_4,A_5是大孔周边的四个均布的小孔轴线，它们要对应Axis2，构成的各对应组合为：DTM1-Mplane,A_1—Axis1,A_2—Axis2，这一个组个把零件A装到另一个零件上，DTM2—Mplane,A_2—Axis2 DTM2—Mplane,A_3—Axis2   DTM2—Mplane,A_4—Axis2   DTM2—Mplane,A_5—Axis2这四个组合用来把螺钉装到零件A上,则零件A里的声明表内容如下：
DTM1=Mplane,A_1=Axis1,A_2=Axis2
DTM2=Mplane,A_2=Axis2
DTM2=Mplane,A_3=Axis2
DTM2=Mplane,A_4=Axis2
DTM2=Mplane,A_5=Axis2
注：以上内容每一行是一个对应组合，也就是是一个装配约束组合，一行确定一个安装位，第一行把零件A与另一个零件装上（一个面重合，两个轴对齐），二到五行每一行装一个螺钉到零件A上（一个面重合，一个轴对齐）。
自动装配时，优先装配显式声明的内容。

以上简要讲述了一下Layout的自动装配与数据传递功能及其设置方法。其它的一些不常用的功能如实例研究及简单功能如绘制等等细节，就不再讲了。为了加深理解，下面再用part做一个实例。我们的目标是做下图所示的这样一个多通管接头装配体，所有螺钉及螺母的装配都是自动装配的。从模型树上可看到，绿色、青色、粉色的那四个子装配体是族表实例，因为Layout的数据传递不能实现在同一个装配体里按需要多次调用不同的参数表实例，所以只能用族表实例来手动装配，而这个用族表实现的子装配体，如果它本身是最后一级装配体，那么它也可以用参数表数据传递来实现。下面简要的讲一下要点，最后附上part。
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