使用catia对弹簧进行参数化设计

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。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GenerativeShapeDesign】打开曲面设计工作平台，如图1所示，系统弹出【零部件名称PartName】对话框。2（2）在弹出的【零部件名称PartName】对话框中输入弹簧的零件名称：spring，单击【确定OK】按钮。用户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PartName】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PointDefinition】对话框。在对话框的【点的形式Pointtype】选择坐标，x坐标改为11.5mm，y，z坐标分别为0mm。单击确定。3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HelixCurveDefinition】对话框。在对话框的【起点StartPoint】中选中【Point.1】，在对话框的【轴Axis】中选中【z轴ZAxis】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54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HelixCurveDefinition】对话框。在对话框的【起点StartPoint】中选中【Helix.1\Vertex】，在对话框的【轴Axis】中选中【z轴zAxis】，然后单击法则曲线，将下边的【形状type】选中，【起始值StartValue】填4mm，【终点值Endtype】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85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HelixCurveDefinition】对话框。在对话框的【起点StartPoint】中选中【Helix2\Vertex.2】，在对话框的【轴Axis】中选中【z轴ZAxis】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HelixCurveDefinition】对话框。在对话框的【起点StartPoint】中选中【Helix.3Vertex】，在对话框的【轴Axis】中选中【z轴zAxis】，然后单击法则曲线，将下边的【形状type】选中，【起始值StartValue】填8mm，【终点值Endtype】填4mm，如图13所示，然后单击【关闭Close】命令，点击确定，结果如图14.6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HelixCurveDefinition】对话框。在对话框的【起点StartPoint】中选中【Helix.4Vertex】，在对话框的【轴Axis】中选中【z轴zAxis】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。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ElementsToJoin】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。7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CircleDefinition】对话框，在【圆的形式circletype】选项中选择【Centerandradius】，【中心Center】选项选Point.1。【支持面Support】选择ZXplane，【半径Radius】填2mm，【圆限制CircleLimitations】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SweptSurfaceDefinition】对话框。在对话框的【平面类型Profile】中选中Circle.1项，在【引导线GuideCurve】框中选择【Jion.1】。单击确定，结果如图20所示。8图19图203.填充（1）在【开始Start】下拉菜单中从【机械设计MechanicalDesign】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DefineInWorkObject】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CloseSurface】工具按钮，系统弹出如图23所示的【定义封闭曲面ClosesurfaceDefinition】对话框。在对话框的【要封闭的对象Objecttoclose】中选中【扫略.1Sweep.1】，然后单击【确定OK】按钮。结果如图24.9图23图244.切除多余部分（1）单击【参考元素Reference-Elements】工具栏上的【平面Plane】工具按钮，系统弹出如图25所示的【平面定义PlaneDefinition】对话框。在对话框的【平面类型Planetype】中选中【便宜平面Offsetfromplane】，在对话框的【参考Reference】中选中参考平面【平面XY，XYplane】，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SplitDefinition】对话框。在对话框的【分割元素SplittingElement】中选中【XY平面XYplane】，单击确定。图2710（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SplitDefinition】对话框。在对话框的【分割元素SplittingElement】中选中【平面.1plane.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11（1）点击【开始Start】下拉菜单中从【机械设计MechanicalDesign】/【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NewDrawingCreation】对话框，图32。单击【修改Modify】命令，系统弹出【新建新工程图NewDrawing】对话框，图33。在【标准Standard】中选择ISO，【图纸样式SheetStyle】选择A4ISO，【单击确定】。将【选择自动布局Selectanautomaticlayout】选中，【单击确定】。图34。图31图32图33（2）再单击【投影Projections】工具栏上的【正视图Frontview】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ZXPlane】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38.12图34图35图3613图37图3814（3）单击【投影Projections】工具栏上的【投影视图ProjectionView】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SectionsView】工具栏上的【偏移剖视图OffsetSectionsView】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。图40图4115（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图42