使用catia對(duì)彈簧進(jìn)行參數(shù)化設(shè)計(jì)

1、圓形截面圓柱壓縮彈簧設(shè)計(jì)特性線呈線性，剛性穩(wěn)定，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造方便，應(yīng)用較廣，在機(jī)械設(shè)備中多用作緩沖，減震，以及儲(chǔ)能和控制運(yùn)動(dòng)等。 現(xiàn)以下圖（圖0）為例做一個(gè)彈簧。圖0圓形截面圓柱壓縮彈簧創(chuàng)建過(guò)程1.創(chuàng)建螺旋線（1）首先打開(kāi)CATIA應(yīng)用程序，然后在【開(kāi)始Start】下拉菜單中從【形狀shape】/【創(chuàng)成式曲面設(shè)計(jì)Generative Shape Design】打開(kāi)曲面設(shè)計(jì)工作平臺(tái)，如圖1所示，系統(tǒng)彈出【零部件名稱(chēng)Part Name】對(duì)話(huà)框。（2）在彈出的【零部件名稱(chēng)Part Name】對(duì)話(huà)框中輸入彈簧的零件名稱(chēng)：spring，單擊【確定OK】按鈕。用戶(hù)也可在樹(shù)狀目錄上右鍵單擊，在彈出的關(guān)聯(lián)菜

2、單中選【屬性Properties】，然后在選項(xiàng)板上修改【零部件名稱(chēng)Part Name】為spring，如圖2所示，單擊【確定OK】按鈕后，樹(shù)狀目錄也被相應(yīng)修改，如圖3所示。圖1 圖2圖3（2）單擊【參考元素 Points】工具欄上的【點(diǎn)Point】工具按鈕，系統(tǒng)彈出如圖4所示的【點(diǎn)定義Point Definition】對(duì)話(huà)框。在對(duì)話(huà)框的【點(diǎn)的形式Point type】選擇坐標(biāo)，x坐標(biāo)改為11.5mm，y，z坐標(biāo)分別為0mm。單擊確定。圖4（3）再單擊【曲線 Curves】工具欄上的【螺旋線 Helix】工具按鈕，系統(tǒng)彈出如圖5所示的【螺旋曲線定義 Helix Curve Definition】

3、對(duì)話(huà)框。在對(duì)話(huà)框的【起點(diǎn) Start Point】中選中【Point.1】，在對(duì)話(huà)框的【軸 Axis】中選中【z軸 Z Axis】在對(duì)話(huà)框的【螺距Pitch】中填4mm，在對(duì)話(huà)框的【高度 Height】中填4mm.單擊確定。所畫(huà)螺旋線如圖6所示。 圖5 圖6（4）做第二段螺旋線，此段螺旋線在螺距4mm和螺距8mm的分界處，所以需要過(guò)渡。單擊【曲線 Curves】工具欄上的【螺旋線 Helix】工具按鈕，系統(tǒng)彈出如圖8所示的【螺旋曲線定義 Helix Curve Definition】對(duì)話(huà)框。在對(duì)話(huà)框的【起點(diǎn) Start Point】中選中【Helix.1Vertex】，在對(duì)話(huà)框的【軸 Axis

4、】中選中【z軸 z Axis】，然后單擊法則曲線，將下邊的【形狀 type】選中，【起始值Start Value】填4mm，【終點(diǎn)值End type】填8mm，如圖7所示，然后單擊【關(guān)閉Close】命令，結(jié)果如圖8所示，單擊確定。 最終結(jié)果如圖9。 圖8 圖9（5）繼續(xù)第三段螺旋線,單擊【曲線 Curves】工具欄上的【螺旋線 Helix】工具按鈕，系統(tǒng)彈出如圖5所示的【螺旋曲線定義 Helix Curve Definition】對(duì)話(huà)框。在對(duì)話(huà)框的【起點(diǎn) Start Point】中選中【Helix 2Vertex.2】，在對(duì)話(huà)框的【軸 Axis】中選中【z軸 Z Axis】在對(duì)話(huà)框的【螺距 T

5、ype Pitch】中填8mm，在對(duì)話(huà)框的【高度 Height】中填30mm.單擊確定。如圖10所示，單擊確定，結(jié)果如圖11.。圖10 圖11（6）做第四段螺旋線，此段螺旋線與第二段的本質(zhì)是一樣的，所以需要過(guò)渡。單擊【曲線 Curves】工具欄上的【螺旋線 Helix】工具按鈕，系統(tǒng)彈出如圖12所示的【螺旋曲線定義 Helix Curve Definition】對(duì)話(huà)框。在對(duì)話(huà)框的【起點(diǎn) Start Point】中選中【Helix.3Vertex】，在對(duì)話(huà)框的【軸 Axis】中選中【z軸 z Axis】，然后單擊法則曲線，將下邊的【形狀 type】選中，【起始值Start Value】填8mm，

6、【終點(diǎn)值End type】填4mm，如圖13所示，然后單擊【關(guān)閉Close】命令，點(diǎn)擊確定，結(jié)果如圖14.圖12 圖13 圖14（7）做最后一段螺旋線，此段螺旋線與第一段螺旋線是一樣的，單擊【曲線 Curves】工具欄上的【螺旋線 Helix】工具按鈕，系統(tǒng)彈出如圖15所示的【螺旋曲線定義 Helix Curve Definition】對(duì)話(huà)框。在對(duì)話(huà)框的【起點(diǎn) Start Point】中選中【Helix.4Vertex】，在對(duì)話(huà)框的【軸 Axis】中選中【z軸z Axis】在對(duì)話(huà)框的【螺距 Pitch】中填4mm，在對(duì)話(huà)框的【高度 Height】中填4mm.單擊確定。結(jié)果如圖16所示。 圖15

7、 圖16（7）單擊【操作 Join-healing】對(duì)話(huà)框中的【結(jié)合 join】命令，在要結(jié)合對(duì)象【要結(jié)合的元素 Elements To Join】的對(duì)話(huà)框中將上述五條螺旋線都選中，單擊確定，如圖17所示。 圖172.掃略（1）單擊【線框 circle-conic】工具條中的【圓circle】命令，彈出如圖18所示的【圓定義Circle Definition】對(duì)話(huà)框，在【圓的形式 circle type】選項(xiàng)中選擇【Center and radius】，【中心Center】選項(xiàng)選Point.1?！局С置?Support】選擇ZX plane，【半徑 Radius】填2mm，【圓限制 Circl

8、e Limitations】選擇整圓。單擊【確定OK】按鈕，結(jié)果生成一個(gè)圓。圖18（2）單擊【曲面 Sweeps】工具欄上的【掃略 Sweep】工具按鈕，系統(tǒng)彈出如圖19所示的【掃略曲面定義 Swept Surface Definition】對(duì)話(huà)框。在對(duì)話(huà)框的【平面類(lèi)型Profile】中選中Circle.1項(xiàng)，在【引導(dǎo)線 Guide Curve】框中選擇【Jion.1】。單擊確定，結(jié)果如圖20所示。圖19 圖203.填充（1）在【開(kāi)始Start】下拉菜單中從【機(jī)械設(shè)計(jì) Mechanical Design】中選擇/【零件設(shè)計(jì)Part Design】打開(kāi)零件設(shè)計(jì)工作平臺(tái)，如圖21所示。然后右擊實(shí)體

9、【spring】選擇【定義工作對(duì)象 Define In Work Object】如圖22所示。圖21 圖22 （2）單擊【基于曲面特征 Surface-Based】工具欄上的【封閉曲面 Close Surface】工具按鈕，系統(tǒng)彈出如圖23所示的【定義封閉曲面 Close surface Definition】對(duì)話(huà)框。在對(duì)話(huà)框的【要封閉的對(duì)象 Object to close】中選中【掃略.1 Sweep.1】，然后單擊【確定OK】按鈕。結(jié)果如圖24.圖23 圖244.切除多余部分（1）單擊【參考元素 Reference-Elements】工具欄上的【平面 Plane】工具按鈕，系統(tǒng)彈出如圖25

10、所示的【平面定義 Plane Definition】對(duì)話(huà)框。在對(duì)話(huà)框的【平面類(lèi)型 Plane type】中選中【便宜平面 Offset from plane】，在對(duì)話(huà)框的【參考 Reference】中選中參考平面【平面XY，XY plane】，在對(duì)話(huà)框的【偏移 Offset】中填50mm，然后單擊【確定OK】按鈕。結(jié)果如圖26.圖25 圖26（2）單擊【基于曲面特征 Surface-Based】工具欄上的【分割 Split】工具按鈕，系統(tǒng)彈出如圖27所示的【定義分割 Split Definition】對(duì)話(huà)框。在對(duì)話(huà)框的【分割元素 Splitting Element】中選中【XY平面 XY pl

11、ane】，單擊確定。 圖27（3）再單擊【給予曲面特征 Surface-Based】工具欄上的【分割 Split】工具按鈕，系統(tǒng)彈出如圖28所示的【分割定義 Split Definition】對(duì)話(huà)框。在對(duì)話(huà)框的【分割元素 Splitting Element】中選中【平面.1 plane.1】，單擊確定。 圖28（4）將多余的點(diǎn)線面選中單擊【視圖 View】對(duì)話(huà)框的【隱藏/顯示 Hide/Show】將其隱藏，如圖29，至此整個(gè)彈簧立體結(jié)構(gòu)全部做完。結(jié)果如圖30. 圖29 圖304.轉(zhuǎn)換成二維草圖（1）點(diǎn)擊【開(kāi)始Start】下拉菜單中從【機(jī)械設(shè)計(jì)Mechanical Design】/【工程制圖 D

12、rafting】打開(kāi)工程制圖工作平臺(tái)，如圖31所示，系統(tǒng)彈出【創(chuàng)建新工程圖 New Drawing Creation】對(duì)話(huà)框，圖32。單擊【修改 Modify】命令，系統(tǒng)彈出【新建新工程圖 New Drawing】對(duì)話(huà)框，圖33。在【標(biāo)準(zhǔn) Standard】中選擇ISO，【圖紙樣式 Sheet Style】選擇A4 ISO，【單擊確定】。將【選擇自動(dòng)布局 Select an automatic layout】選中，【單擊確定】。圖34。 圖31 圖32 圖33（2）再單擊【投影 Projections】工具欄上的【正視圖 Front view】工具按鈕，如圖35,。再點(diǎn)擊【窗口 Window】選擇【spring. CATPART】如圖36。界面進(jìn)入實(shí)體工作臺(tái)選擇【ZX平面 ZX Plane】系統(tǒng)自動(dòng)回到工程制圖工作臺(tái)，如圖所示37。按住鼠標(biāo)左鍵拖動(dòng)圖形邊框至適當(dāng)位置，然后單擊空白處，如圖38.圖34 圖35 圖36 圖37 圖38（3）單擊【投影Projections】工具欄上的【投影視圖 Projection View】工具按鈕，