使用catia对弹簧进行参数化设计

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1、圆形截面圆柱压缩弹簧设计特性线呈线性，刚性稳定，结构简单，制造方便，应用较广，在机械设备中多用作缓冲，减震, 以及储能和控制运动等.现以下图（图0）为例做一个弹簧。84圆形截面圆柱压缩弹簧创建过程i。创建螺旋线（1）首先打开CATIA应用程序，然后在【开始Start】下拉菜单中从【形状shape】/【创成式 曲面设计Generative Shape Design】打开曲面设计工作平台，如图1所示，系统弹出【零部件名 称Part Name】对话框。2)在弹出的【零部件名称Part Name】对话框中输入弹簧的零件名称:spring,单击【确定 0K】按钮用户也可在树状目录上右键单击，在弹出的关联

2、菜单中选【属性Properties】，然后在 选项板上修改【零部件名称Part Name】为spring，如图2所示，单击【确定0K】按钮后，树状 目录也被相应修改，如图3所示.springxv plane口lilaiiezx plaiieri g 渗 sppring图3(2) 单击【参考元素Points】工具栏上的【点Point】工具按钮，系统弹出如图4所示的【点 定义Point Definition】对话框。在对话框的【点的形式Point type】选择坐标，x坐标改为11.5mm， y，z坐标分别为Omm.单击确定。Point Definition0C；Tdi natesDgilt. Q

3、irigiri)Z =FLeferencePoin+:Asi s System： Default(Absolute)Compass Location(3) 再单击【曲线Curves】工具栏上的【螺旋线Helix】工具按钮，系统弹出如图5所示的【螺旋曲线定义Helix Curve Definition】对话框。在对话框的【起点Start Point】中选中【Point.1】，在对话框的【轴Axis】中选中【z轴Z Axis】在对话框的【螺距Pitch】中填4mm，在对话框的【高度Height】中填4mm.单击确定。所画螺旋线如图6所示.图6(4) 做第二段螺旋线，此段螺旋线在螺距4mm和螺距8m

4、m的分界处,所以需要过渡。单击【曲 线Curves】工具栏上的【螺旋线Helix】工具按钮，系统弹出如图8所示的【螺旋曲线定义Helix Curve Definition】对话框。在对话框的【起点Start Point】中选中【Helix.lVertex】，在对话框的【轴Axis】中选中【z轴z Axis】，然后单击法则曲线 站，将下边的【形状type】选中,【起始值Start Value】填4mm，【终点值End type】填8mm，如图7所示，然后单击【关闭Close】 命令，结果如图8所示，单击确定。最终结果如图9。图9(5) 继续第三段螺旋线，单击【曲线Curves】工具栏上的【螺旋线

5、Helix】工具按钮,系统弹 出如图5所示的【螺旋曲线定义Helix Curve Definition】对话框.在对话框的【起点Start Point】中选中【Helix 2Vertex.2】，在对话框的【轴Axis】中选中【z轴Z Axis】在对话框的【螺距TypePitch】中填8mm,在对话框的【高度Height】中填30mm.单击确定。如图10所示，单击确定,结果如图11。图11图10(6) 做第四段螺旋线，此段螺旋线与第二段的本质是一样的，所以需要过渡。单击【曲线Curves】工具栏上的【螺旋线Helix】工具按钮,系统弹出如图12所示的【螺旋曲线定义Helix CurveDefin

6、ition】对话框。在对话框的【起点Start Point】中选中【Helix.3Vertex】,在对话框的【轴Axis】中选中【z轴z Axis】,然后单击法则曲线 站，将下边的【形状type】选中，【起始值Start Value】填8mm,【终点值End type】填4口口，如图13所示，然后单击【关闭Close】命令，点击确定, 结果如图14.E&Liz CiiLVc DefiniLLDt过 TsjGnli12 3 4 s. ssgJllguOTt errHueauseltaeniaUEtfgLii list皿tJftngplar Ihreidia年Point. 1*於 Helix. 1

7、丰恋 Heli2*於 Helix. 3Helix. 4 丰应 Helix. 5 $ Joiml图172。扫略(1)单击【线框circle-conic】工具条中的【圆circle】命令，弹出如图18所示的【圆定义 Circle Definition】对话框，在【圆的形式circle type】选项中选择【Center and radius】，【中心 Center】选项选Point.1。【支持面Support】选择ZX plane，【半径Radius】填2口口，【圆限 制Circle Limitations】选择整圆。单击【确定OK】按钮，结果生成一个圆。图18(2)单击【曲面Sweeps】工具栏

8、上的【扫略Sweep】工具按钮，系统弹出如图19所示的【扫略曲面定义Swept Surface Definition】对话框.在对话框的【平面类型Profile中选中Circle.1项，在【引导线Guide Curve】框中选择【Jion.1】.单击确定，结果如图20所示。图19图203。填充(1)在【开始Start】下拉菜单中从【机械设计Mechanical Design】中选择/【零件设计PartDesign】打开零件设计工作平台，如图21所示。然后右击实体【spring】选择【定义工作对象Define In Work Object】如图22所示。Circle.膏 R&liiig-Enn

9、-嵐E勒皆* EhJj-1 ?T3-:bEiL-l-ir 矍肝醴EnhrlriCtfUCCtrSIVT吐 ll/Thm 二曰胡J屈*口唧皿4c Hi-图21图22(2)单击【基于曲面特征Surface-Based】工具栏上的【封闭曲面Close Surface】工具按 钮，系统弹出如图23所示的【定义封闭曲面Close surface Definition】对话框。在对话框的【要 封闭的对象Object to close】中选中【扫略。1 Sweep。1】，然后单击【确定OK】按钮。结果 如图24。图23图244。切除多余部分(1)单击【参考元素ReferenceElements】工具栏上的【

10、平面Plane】工具按钮，系统弹 出如图25所示的【平面定义Plane Definition】对话框。在对话框的【平面类型Plane type】中 选中【便宜平面Offset from plane】，在对话框的【参考Referenee】中选中参考平面【平面XY, XY pla ne】，在对话框的【偏移Offset】中填50mm,然后单击【确定OK】按钮。结果如图26。图25图26(2)单击【基于曲面特征SurfaceBased】工具栏上的【分割Split】工具按钮，系统弹出 如图27所示的【定义分割Split Definition】对话框。在对话框的【分割元素Splitting Element

11、】 中选中【XY平面XY plane】，单击确定.图27(3)再单击【给予曲面特征Surface-Based】工具栏上的【分割Split】工具按钮，系统弹 出如图28所示的【分割定义Split Definition】对话框。在对话框的【分割元素Splitting Element】 中选中【平面.1 plane。1】，单击确定.图28(4)将多余的点线面选中单击【视图View】对话框的【隐藏/显示Hide/Show】将其隐藏, 如图29,至此整个弹簧立体结构全部做完。结果如图30.图29图304转换成二维草图(1)点击【开始Start】下拉菜单中从【机械设计Mechanical Design】/

12、【工程制图Drafting】 打开工程制图工作平台，如图31所示，系统弹出【创建新工程图New Drawing Creation】对话框, 图32。单击【修改Modify】命令，系统弹出【新建新工程图New Drawing】对话框，图33.在【标 准Standard】中选择ISO,【图纸样式Sheet Style】选择A4 ISO,【单击确定】。将【选择自 动布局Select an automatic layout】选中，【单击确定】.图34。图31图32图33(2)再单击【投影Projectio ns】工具栏上的【正视图Fro nt view】工具按钮，如图35，. 再点击【窗口 Windo

13、w】选择【spring。CATPART】如图36。界面进入实体工作台选择【ZX平 面ZX Plane】系统自动回到工程制图工作台，如图所示37.按住鼠标左键拖动图形边框至适当位 置，然后单击空白处，如图38。；r：sfci Fmi lutreii I 血山口llpain山片hiMi Li hcuAj*fKPin X中taFLeivE*：2D*v 闵UWsLD氐远y；.罟|：血n讯.IKUfsl=4i 、：詁q记三n门 血瘵上j-bj勺rn口局伽写tUFirlp.3PtiHfcp 勺曰TH kJp:I Hiriii-LnMi|Bur.Qm# 舟 SrihrII1 在;ra*J3 EH kap和”

14、 -Sw kU liiiaHu.hilMl.Eii-i氐o J 6厲$E HriGLirE.Cnx avinEjkisrw 岸图35gAx1J=M 奴IDS -,毎血V? - Prrv . 物椽http f丹汨*开始 FA9t - Kmifiift.图36图37LL图38(3)单击【投影Projections】工具栏上的【投影视图Projection View】工具按钮，将光标放 置正视图下方适当位置，单击，完成投影，如图39。图39(4)再单击【截面Sections View】工具栏上的【偏移剖视图Offset Sections View】工具按 钮，图40。选择主视图水平轴作为剖面，将光标移至适当位置点击确定，如图41。(4)再单击【尺寸Dimensions】工具栏，如图41。按照所给尺寸进行标注，结果如图42。草图 完成图41汨一4匚丘耳k缩放：0图42