基于CATIA二次開(kāi)發(fā)的彈簧件參數(shù)化建模

薛順達(dá)，王煒文

（揚(yáng)州大學(xué) 機(jī)械工程學(xué)院，江蘇 揚(yáng)州 225127）

0 引言

彈簧作為標(biāo)準(zhǔn)件，在日常生活中得到了大量的運(yùn)用，但CATIA的標(biāo)準(zhǔn)件庫(kù)中沒(méi)有彈簧，雖然可以從相關(guān)網(wǎng)站上下載標(biāo)準(zhǔn)彈簧，但下載的彈簧均為剛性件，無(wú)法變形，故不能做運(yùn)動(dòng)仿真，為今后的運(yùn)動(dòng)學(xué)分析帶來(lái)一定的困難。由于彈簧大量運(yùn)用，若每次都用傳統(tǒng)方式建模，工作量大且為重復(fù)勞動(dòng)。因此，本文通過(guò)CATIA的二次開(kāi)發(fā)平臺(tái)建立彈簧件的參數(shù)化模型，今后只需調(diào)用程序并修改相關(guān)參數(shù)即可得到標(biāo)準(zhǔn)彈簧，而且可以進(jìn)行運(yùn)動(dòng)仿真。相比于傳統(tǒng)的建模方法，利用基于CATIA二次開(kāi)發(fā)的參數(shù)化模型能大大提高工作效率。

1 代碼編寫(xiě)

1.1 建模思想

首先創(chuàng)建螺旋線和截面圓，讓截面圓沿螺旋線掃掠生成彈簧；其次，定義螺距、總高、彈簧中徑、截面直徑等參數(shù)，用定義的參數(shù)來(lái)驅(qū)動(dòng)彈簧。

1.2 代碼展示

由于完整的腳本代碼比較長(zhǎng)，因此只展示定義參數(shù)和參數(shù)驅(qū)動(dòng)部分的代碼，并做解釋：

Set parameters1＝ part1.Parameters

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

Set parameters2＝ part1.Parameters

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

Set parameters3＝ part1.Parameters

Set length6 ＝ parameters3.CreateDimension（""，"LENGTH"，0.000000）

Set parameters4＝part1.Parameters

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

length4.Rename"螺距"

length5.Rename"總高"

length6.Rename"彈簧中徑"

length7.Rename"截面直徑"

part1.Update

以上這段代碼，定義了彈簧的總高、螺距、截面直徑、彈簧中徑4個(gè)長(zhǎng)度。4個(gè)長(zhǎng)度的初始值為0。

length5.Value＝100.000000

Set relations1＝part1.Relations

Set parameters5＝part1.Parameters

Set length8＝parameters5.Item（"Part1＼零件幾何體＼螺旋線.1＼高度"）

Set formula1 ＝ relations1.CreateFormula（"公 式.1"，""，length8，"｀總高｀"）

formula1.Rename"公式.1"

part1.Update

以上這段代碼，將100賦值給“總高”，并用“總高”驅(qū)動(dòng)"Part1＼零件幾何體＼螺旋線.1＼高度"，更新part1。"Part1＼零件幾何體＼螺旋線.1＼高度"是之前定義的螺旋線高度。同理，用螺距、截面直徑、彈簧中徑等參數(shù)驅(qū)動(dòng)彈簧模型，代碼如下：

length4.Value＝10.000000

Set relations2＝part1.Relations

Set parameters6＝part1.Parameters

Set length9＝parameters6.Item（"Part1＼零件幾何體＼螺旋線.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"，""，length2，"｀截面直徑｀／2"）

formula3.Rename"公式.3"

part1.Update

length6.Value＝40.000000

Set relations4＝part1.Relations

Set formula4 ＝ relations4.CreateFormula（"公 式.4"，""，length1，"｀彈簧中徑｀／2"）

formula4.Rename"公式.4"

part1.Update

1.3 結(jié)果展示

保存編寫(xiě)好的VB腳本，啟動(dòng)CATIA，進(jìn)入“工具”欄，選擇下拉菜單中的“宏”按鈕，選擇剛才編寫(xiě)好的VB腳本文件，點(diǎn)擊運(yùn)行，如圖1所示。

圖1 運(yùn)行VB腳本文件

程序會(huì)自動(dòng)生成彈簧模型，其螺距為10 mm，總高為100 mm，彈簧中徑為40 mm，截面直徑為5 mm，如圖2所示。

圖2 自動(dòng)生成的彈簧模型

其初始參數(shù)值是在VB中定義的，用戶可根據(jù)自己的需要修改參數(shù)值，模型能夠自動(dòng)修改，如圖3所示。

圖4為拉伸狀態(tài)下的彈簧，圖5為壓縮狀態(tài)的彈簧。

2 結(jié)語(yǔ)

CATIA是一款集設(shè)計(jì)、制造、分析于一體的強(qiáng)大軟件，廣泛運(yùn)用于車輛、航空航天、造船行業(yè)。二次開(kāi)發(fā)技術(shù)的運(yùn)用，擴(kuò)展了其功能，讓CATIA能更好地為客戶服務(wù)。在VB語(yǔ)言的支持下，CATIA所有模塊的功能都可以從二次開(kāi)發(fā)的接口實(shí)現(xiàn)。從本例可以看出，CATIA二次開(kāi)發(fā)技術(shù)大大縮短了設(shè)計(jì)時(shí)間，提高了工作效率。因此，在CATIA現(xiàn)有功能上進(jìn)行二次開(kāi)發(fā)，在實(shí)際應(yīng)用和創(chuàng)新方面具有著較高的價(jià)值。

圖3 修改彈簧參數(shù)

圖4 處于拉伸狀態(tài)的彈簧

圖5 處于壓縮狀態(tài)的彈簧

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