2.8　弹簧建模范例

本实例将生成1个弹簧模型，如图2-50所示。

图2-50　弹簧模型

【建模思路分析】

① 弹簧属于标准的螺旋结构，要用螺旋线特征来实现。

② 此弹簧的螺距不等，可以用几个螺旋线叠加的方式来实现。

③ 弹簧的端部可以用圆顶特征和切除特征来完成。如图2-51所示。

图2-51　建模过程

【具体步骤】

2.8.1　螺旋部分

Step01　单击【特征管理器设计树】中的【前视基准面】图标，使其成为草图绘制平面。单击【标准视图】工具栏中的【正视于】按钮，并单击【草图】工具栏中的【草图绘制】按钮，进入草图绘制状态。使用【草图】工具栏中的【圆】、【智能尺寸】工具，绘制如图2-52所示的草图。单击【退出草图】按钮，退出草图绘制状态。

2.8.1　视频精讲

图2-52　绘制草图并标注尺寸

Step02　单击【插入】—【曲线】—【螺旋线/涡状线】按钮，弹出【螺旋线/涡状线1】属性设置。在【定义方式】选项组中，选择【高度和螺距】；在【参数】选项组中，勾选【可变螺距】选项，并输入数据；勾选【反向】；设置【起始角度】为270.00度；勾选【顺时针】选项，如图2-53所示。

图2-53　建立螺旋线

Step03　单击【参考几何体】工具栏中的【基准面】按钮，弹出【基准面1】属性管理器。在【第一参考】中，在图形区域中选择点<1>；在【第二参考】中，在图形区域中选择前视基准面，如图2-54所示，在图形区域中显示出新建基准面的预览，单击【确定】按钮，生成基准面。

图2-54　生成基准面

Step04　单击【参考几何体】工具栏中的【基准面】按钮，弹出【基准面2】属性管理器。在【第一参考】中，在图形区域中选择点<1>；在【第二参考】中，在图形区域中选择前视基准面，如图2-55所示，在图形区域中显示出新建基准面的预览，单击【确定】按钮，生成基准面。

图2-55　生成基准面

Step05　单击【参考几何体】工具栏中的【基准面】按钮，弹出【基准面3】属性管理器。在【第一参考】中，在图形区域中选择上视基准面；在【第二参考】中，在图形区域中选择点<1>，如图2-56所示，在图形区域中显示出新建基准面的预览，单击【确定】按钮，生成基准面。

图2-56　生成基准面

Step06　单击【参考几何体】工具栏中的【基准面】按钮，弹出【基准面4】属性管理器。在【第一参考】中，在图形区域中选择点1@原点；在【第二参考】中，在图形区域中选择上视基准面，如图2-57所示，在图形区域中显示出新建基准面的预览，单击【确定】按钮，生成基准面。

图2-57　生成基准面

Step07　单击【特征管理器设计树】中的【前视基准面】图标，使其成为草图绘制平面。单击【标准视图】工具栏中的【正视于】按钮，并单击【草图】工具栏中的【草图绘制】按钮，进入草图绘制状态。使用【草图】工具栏中的【圆】、【智能尺寸】工具，绘制如图2-58所示的草图。单击【退出草图】按钮，退出草图绘制状态。

图2-58　绘制草图并标注尺寸

Step08　单击【插入】—【曲线】—【螺旋线/涡状线】按钮，弹出【螺旋线/涡状线3】属性设置。在【定义方式】选项组中，选择【螺距和圈数】；在【参数】选项组中，勾选【恒定螺距】选项，并输入数据；设置【起始角度】为90.00度；勾选【顺时针】选项，如图2-59所示。

图2-59　建立螺旋线

Step09　单击【特征管理器设计树】中的【前视基准面】图标，使其成为草图绘制平面。单击【标准视图】工具栏中的【正视于】按钮，并单击【草图】工具栏中的【草图绘制】按钮，进入草图绘制状态。使用【草图】工具栏中的【圆】、【智能尺寸】工具，绘制如图2-60所示的草图。单击【退出草图】按钮，退出草图绘制状态。

图2-60　绘制草图并标注尺寸

Step10　单击【插入】—【曲线】—【螺旋线/涡状线】按钮，弹出【螺旋线/涡状线4】属性设置。在【定义方式】选项组中，选择【螺距和圈数】；在【参数】选项组中，勾选【恒定螺距】选项，在【螺距】中输入8.00mm，在【圈数】中输入2，设置【起始角度】为270.00度，如图2-61所示。

图2-61　建立螺旋线

Step11　单击【特征管理器设计树】中的【前视基准面】图标，使其成为草图绘制平面。单击【标准视图】工具栏中的【正视于】按钮，并单击【草图】工具栏中的【草图绘制】按钮，进入草图绘制状态。使用【草图】工具栏中的【圆】、【智能尺寸】工具，绘制如图2-62所示的草图。单击【退出草图】按钮，退出草图绘制状态。

图2-62　绘制草图并标注尺寸

Step12　选择【插入】—【凸台/基体】—【扫描】菜单命令，弹出【扫描1】属性管理器。在【轮廓和路径】选项组中，单击【轮廓】按钮，在图形区域中选择草图中的草图10，单击【路径】按钮，在图形区域中选择草图中的螺旋线；在【选项】选项组中，设置【轮廓方位】为【随路径变化】，单击【确定】按钮，如图2-63所示。

图2-63　扫描特征

Step13　单击【特征管理器设计树】中的【前视基准面】图标，使其成为草图绘制平面。单击【标准视图】工具栏中的【正视于】按钮，并单击【草图】工具栏中的【草图绘制】按钮，进入草图绘制状态。使用【草图】工具栏中的【圆】、【智能尺寸】工具，绘制如图2-64所示的草图。单击【退出草图】按钮，退出草图绘制状态。

图2-64　绘制草图并标注尺寸

Step14　选择【插入】—【凸台/基体】—【扫描】菜单命令，弹出【扫描2】属性管理器。在【轮廓和路径】选项组中，单击【轮廓】按钮，在图形区域中选择草图中的草图11，单击【路径】按钮，在图形区域中选择草图中的螺旋线，单击【确定】按钮，如图2-65所示。

图2-65　扫描特征

Step15　单击【特征管理器设计树】中的【前视基准面】图标，使其成为草图绘制平面。单击【标准视图】工具栏中的【正视于】按钮，并单击【草图】工具栏中的【草图绘制】按钮，进入草图绘制状态。使用【草图】工具栏中的【圆】、【智能尺寸】工具，绘制如图2-66所示的草图。单击【退出草图】按钮，退出草图绘制状态。

图2-66　绘制草图并标注尺寸

Step16　选择【插入】—【凸台/基体】—【扫描】菜单命令，弹出【扫描3】属性管理器。在【轮廓和路径】选项组中，单击【轮廓】按钮，在图形区域中选择草图中的草图12，单击【路径】按钮，在图形区域中选择草图中的螺旋线；在【选项】选项组中，设置【轮廓方位】为【随路径变化】，单击【确定】按钮，如图2-67所示。

图2-67　扫描特征

Step17　单击【参考几何体】工具栏中的【基准面】按钮，弹出【基准面5】属性管理器。在【第一参考】中，在图形区域中选择基准面3，单击【距离】按钮，在文本栏中输入15.00mm，如图2-68所示，在图形区域中显示出新建基准面的预览，单击【确定】按钮，生成基准面。

图2-68　生成基准面

Step18　单击【参考几何体】工具栏中的【基准面】按钮，弹出【基准面6】属性管理器。在【第一参考】中，在图形区域中选择基准面4，单击【距离】按钮，在文本栏中输入15.00mm，如图2-69所示，在图形区域中显示出新建基准面的预览，单击【确定】按钮，生成基准面。

图2-69　生成基准面

2.8.2　辅助部分

Step01　单击端面的表面，使其处于被选择状态。选择【插入】—【特征】—【圆顶】菜单命令，弹出【圆顶2】属性管理器。在【参数】选项组中的【到圆顶的面】选择框中选择面<1>，设置【距离】为3.50mm，单击【确定】按钮，生成圆顶特征，如图2-70所示。

2.8.2　视频精讲

图2-70　生成圆顶特征

Step02　单击端面的表面，使其处于被选择状态。选择【插入】—【特征】—【圆顶】菜单命令，弹出【圆顶3】属性管理器。在【参数】选项组中的【到圆顶的面】选择框中选择面<1>，设置【距离】为3.50mm，单击【确定】按钮，生成圆顶特征，如图2-71所示。

图2-71　生成圆顶特征

Step03　单击【特征管理器设计树】中的【前视基准面】图标，使其成为草图绘制平面。单击【标准视图】工具栏中的【正视于】按钮，并单击【草图】工具栏中的【草图绘制】按钮，进入草图绘制状态。使用【草图】工具栏中的【圆】、【智能尺寸】工具，绘制如图2-72所示的草图。单击【退出草图】按钮，退出草图绘制状态。

图2-72　绘制草图并标注尺寸

Step04　单击【特征】工具栏中的【切除-拉伸】按钮，弹出【切除-拉伸1】属性管理器。在【方向1】选项组中，设置【终止条件】为【完全贯穿】，单击【确定】按钮，生成拉伸切除特征，如图2-73所示。

图2-73　拉伸切除特征

Step05　单击【特征管理器设计树】中的【前视基准面】图标，使其成为草图绘制平面。单击【标准视图】工具栏中的【正视于】按钮，并单击【草图】工具栏中的【草图绘制】按钮，进入草图绘制状态。使用【草图】工具栏中的【圆】、【智能尺寸】工具，绘制如图2-74所示的草图。单击【退出草图】按钮，退出草图绘制状态。

图2-74　绘制草图并标注尺寸

Step01　单击【特征】工具栏中的【切除-拉伸】按钮，弹出【切除-拉伸2】属性管理器。在【方向1】选项组中，设置【终止条件】为【完全贯穿】，单击【确定】按钮，生成拉伸切除特征，如图2-75所示。

图2-75　生成拉伸切除特征