1、使用catia对弹簧进行参数化设计汇编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。 图0圆形截面圆柱压缩弹簧创建过程1.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OK】按钮。用户
2、也可在树状目录上右键单击,在弹出的关联菜单中选【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OK】按钮后,树状目录也被相应修改,如图3所示。 图1 图2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0mm。单击确定。图4(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 He
3、lix 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5 图6(4)做第二段螺旋线,此段螺旋线在螺距4mm和螺距8mm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.
4、1Vertex】,在对话框的【轴 Axis】中选中【z轴 z Axis】,然后单击法则曲线,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8 图9(5)继续第三段螺旋线,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【Helix 2Vertex.2】,在对话框的【轴 Axis】中选中
5、【z轴 Z Axis】在对话框的【螺距 Type Pitch】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10 图11(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 Curve Definition】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,将下边的【形状 type】选中
6、,【起始值Start Value】填8mm,【终点值End type】填4mm,如图13所示,然后单击【关闭Close】命令,点击确定,结果如图14. 图12 图13 图14(7)做最后一段螺旋线,此段螺旋线与第一段螺旋线是一样的,单击【曲线 Curves】工具栏上的【螺旋线 Helix】工具按钮,系统弹出如图15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.4Vertex】,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
7、填4mm.单击确定。结果如图16所示。 图15 图16(7)单击【操作 Join-healing】对话框中的【结合 join】命令,在要结合对象【要结合的元素 Elements To Join】的对话框中将上述五条螺旋线都选中,单击确定,如图17所示。 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
8、 Radius】填2mm,【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Part Design
9、】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。 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 Reference-Elements】工
10、具栏上的【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 Reference】中选中参考平面【平面XY,XY plane】,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 Surface-Based】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 Spli
11、tting Element】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
12、设计Mechanical Design】/【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。 Greece n. 希腊 图31 图32opera n. 歌剧;歌剧团;歌剧院make ones ac
13、quaintance 结识; 图33vt. 加压力于;使紧张(2)再单击【投影 Projections】工具栏上的【正视图 Front view】工具按钮,如图35,。再点击【窗口 Window】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.thief n. 小偷;贼 injury n. 损伤;伤害图34 图35 图36 图37 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39peach n. 桃子(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。decide on 对作出决定 图40 图41subscribe vi. 同意;捐赠;订阅(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arbitrary adj. 任意的 图41 图42