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.1\Vertex】,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 2\Vertex.2】,在对话框的【轴Axis】中选中【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,【起始值StartValue】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】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Splitting 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。
图31 图32图33(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.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。
图40 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图42。