基于CATIA二次开发的弹簧件参数化建模

0 引言

    弹簧作为标准件，在日常生活中得到了大量的运用，但CATIA的标准件库中没有弹簧，虽然可以从相关网站上下载标准弹簧，但下载的弹簧均为刚性件，无法变形，故不能做运动仿真，为今后的运动学分析带来一定的困难。由于弹簧大量运用，若每次都用传统方式建模，工作量大且为重复劳动。因此，本文通过CATIA的二次开发平台建立弹簧件的参数化模型，今后只需调用程序并修改相关参数即可得到标准弹簧，而且可以进行运动仿真。相比于传统的建模方法，利用基于CATIA二次开发的参数化模型能大大提高工作效率。

1 代码编写

    1.1 建模思想

    首先创建螺旋线和截面圆，让截面圆沿螺旋线扫掠生成弹簧；其次，定义螺距、总高、弹簧中径、截面直径等参数，用定义的参数来驱动弹簧。

    1.2 代码展示

    由于完整的脚本代码比较长，因此只展示定义参数和参数驱动部分的代码，并做解释：

    Set parameters1=part1.Parameter.s

    Set length4=parameters1.CreateDimension(＂＂，＂LENGTH＂，0.000000)

    Set parameters2=part1.Parameters

    Set length5=parameters2.CreateDimension(＂＂，＂LENGTH＂，0.000000)

    Set parameters3=part1.Parameter.s

    Set length6=parameter.s3.CreateDimension(＂＂，＂LENGTH＂，0.000000)

    Set parameters4=part1.Parameters

    Set length7=parameters4.CreateDimension(＂＂，＂LENGTH＂，0.000000)

    length4.Rename＂螺距＂

    length5.Rename＂总高＂

    length6.Rename＂弹簧中径＂

    length7.Rename＂截面直径＂

    partl.Update

    以上这段代码，定义了弹簧的总高、螺距、截面直径、弹簧中径4个长度。4个长度的初始值为0。

    length5.Value=100.000000

    Set relationsl=part1.Relations

    Set parameters5=part1.Parameters

    Set length8=parameters5.ltem(＂Part1\零件几何体\螺旋线.1\高度＂)

    Set formulal=relations1.CreateFormula(＂公式.1＂，＂＂，length8，＂｀总高｀＂)

    formulal. Rename＂公式.1＂

    part1.Update

    以上这段代码，将100赋值给“总高”，并用“总高”驱动＂Part1\零件几何体\螺旋线.1\高度＂，更新part1。＂Part1\零件几何体\螺旋线.1\高度＂是之前定义的螺旋线高度。同理，用螺距、截面直径、弹簧中径等参数驱动弹簧模型，代码如下：

    length4.Value=10.000000

    Set relations2=part1.Relations

    Set parameters6=part1.Parameters

    Set length9=parameter.s6.Item(＂Part1\零件几何体\螺旋线.1\螺距＂)

    Set formula2=relations2.CreateFormula(＂公式.2＂，＂＂，length9，＂｀螺距｀＂）

    formula2.Rename＂公式.2＂

    part1.Update

    length7.Value=5.000000

    Set relations3=part1.Relations

    Set formula3=reLations3.CreateFormula(＂公式.3＂，＂＂，Iength2，＂｀截面直径｀/2＂)

    formula3.Rename＂公式.3＂

    part1.Update

    length6.Value=40

    Set relations4=part1.Relations

    Set formula4=relations4.CreateFormula(＂公式.4＂，＂＂，length1，＂｀弹簧中径｀/2＂)

    formula4.Rename＂公式.4＂

    part1.Update

    1.3 结果展示

    保存编写好的VB脚本，启动CATIA，进入“工具”栏，选择下拉菜单中的“宏”按钮，选择刚才编写好的VB脚本文件，点击运行，如图1所示。

图1 运行VB脚本文件

    程序会自动生成弹簧模型，其螺距为10mm，总高为100mm，弹簧中径为40mm，截面直径为5mm，如图2所示。

图2 自动生成的弹簧模型

    其初始参数值是在VB中定义的，用户可根据自己的需要修改参数值，模型能够自动修改，如图3所示。

图3 修改弹簧参数

    图4为拉伸状态下的弹簧，图5为压缩状态的弹簧。

图4 处于拉伸状态的弹簧

图5 处于压缩状态的弹簧

2 结语

    CATIA是一款集设计、制造、分析于一体的强大软件，广泛运用于车辆、航空航天、造船行业。二次开发技术的运用，扩展了其功能，让CATIA能更好地为客户服务。在VB语言的支持下，CATIA所有模块的功能都可以从二次开发的接口实现。从本例可以看出，CATIA二次开发技术大大缩短了设计时间，提高了工作效率。因此，在CATIA现有功能上进行二次开发，在实际应用和创新方面具有着较高的价值。

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