1.1 概述

本章首先对SolidWorks的背景及其主要设计特点进行简单介绍，让读者对该软件有个大致的认识。

1.1.1 背景

20 世纪90 年代初，国际微型计算机（简称微机）市场发生了根本性的变化，微机性能大幅提高，而价格一路下滑，微机卓越的性能足以运行三维CAD软件。为了开发世界空白的基于微机平台的三维CAD系统，1993年PTC公司的技术副总裁与CV公司的副总裁成立了SolidWorks公司，并于1995 年成功推出了SolidWorks软件。在SolidWorks软件的推动下，1998 年开始，国内外也陆续推出了相关软件；原来运行在UNIX操作系统的工作站CAD软件，也从1999年开始，将其程序移植到Windows操作系统中。

SolidWorks采用的是智能化的参变量式设计理念以及Microsoft Windows图形化用户界面，具有表现卓越的几何造型和分析功能，操作灵活，运行速度快，设计过程简单、便捷，被业界称为“三维机械设计方案的领先者”，受到广大用户的青睐，在机械制图和结构设计领域已经成为三维CAD设计的主流软件。利用SolidWorks，设计师和工程师们可以更有效地为产品建模以及模拟整个工程系统，加速产品的设计和生产周期，从而完成更加富有创意的产品制造。

1.1.2 主要设计特点

SolidWorks是一款参变量式CAD设计软件。所谓参变量式设计，是将零件尺寸的设计用参数描述，并在设计修改的过程中通过修改参数的数值改变零件的外形。SolidWorks中的参数不仅代表了设计对象的相关外观尺寸，并且具有实质上的物理意义。例如，可以将系统参数（如体积、表面积、重心、三维坐标等）或者用户自己按照设计流程需求所定义的用户定义参数（如密度、厚度等具有设计意义的物理量或者字符）加入到设计构思中以表达设计思想。这不仅从根本上改变了设计的理念，而且将设计的便捷性向前推进了一大步。

SolidWorks在3D设计中的特点如下：

● SolidWorks提供了一整套完整的动态界面和鼠标拖动控制。“全动感的”的用户界面减少了设计步骤和多余的属性管理器，从而避免了界面的零乱。

● 崭新的属性管理员用来高效地管理整个设计过程和步骤。属性管理器包含所有的设计数据和参数，而且操作方便、界面直观。

● SolidWorks提供的AutoCAD模拟器，使得AutoCAD用户可以保持原有的作图习惯，顺利地从二维设计转向三维实体设计。

● 配置管理是SolidWorks软件体系结构中非常独特的一部分，它涉及零件设计、装配设计和工程图。

● 通过eDrawings方便地共享CAD文件。eDrawings是一种极度压缩的、可通过电子邮件发送的、自行解压和浏览的特殊文件。

● SolidWorks支持Web目录，将设计数据存放在互联网的文件夹中，就像存本地硬盘一样方便。

● SolidWorks可以动态地查看装配体的所有运动，并且可以对运动的零部件进行动态的干涉检查和间隙检测。

● 用智能零件技术自动完成重复设计。智能零件技术是一种崭新的技术，用来完成诸如将一个标准的螺栓装入螺孔中，而同时按照正确的顺序完成垫片和螺母的装配。

● 从三维模型中自动产生工程图，包括视图、尺寸和标注。

● 增强了的详图操作和剖视图，包括生成剖中剖视图、部件的图层支持、熟悉的二维草图功能，以及详图中的属性管理员。

● RealView图形显示模式：以高清晰度直观显示设计和进行交流。无须进行渲染，即可对零件、装配体和成品快速进行完全动态的逼真展示。

● 钣金设计工具：可以使用折叠、折弯、法兰、切口、标签、斜接、放样的折弯、绘制的折弯、褶边等工具从头创建钣金零件。

● 焊件设计：绘制框架的布局草图，并选择焊件轮廓，SolidWorks将自动生成3D焊件设计。

● 大型装配体管理工具：使用“轻化”模式可减少打开和处理大型装配体所需的时间。通过SpeedPak技术，可以创建装配体的简化版本，从而加快装配体操作和工程图创建的速度。

● 数据转换：方便地导入和使用现有数据以及来自外部源的数据。SolidWorks提供了支持DWG、DXF™、Pro/ENGINEER®、IPT（Autodesk Inventor®）、Mechanical Desktop®、Unigraphics®、PAR（Solid Edge®）、CADKEY®、IGES、STEP、Parasolid、SAT（ACIS）、VDA-FS、VRML、STL、TIFF、JPG、Adobe® Illustrator®、Rhinocerous®、IDF和HSF（Hoops）格式的转换程序。

● 材料明细表。可以基于设计自动生成完整的材料明细表（BOM），从而节约大量的时间。BOM具有关联性，更改设计时，BOM将自动更新。

● 零件验证。SolidWorks Simulation工具能帮助新用户和专家确保其设计具有耐用性、安全性和可制造性。此外，可以使用SolidWorks FloXpress™ 对设计进行优化，以体现水流和气流效应。

● 标准零件库：通过SolidWorks Toolbox、SolidWorks Design ClipArt和3D Content Central，可以即时访问标准零件库。

● 照片级渲染：使用PhotoView 360来利用SolidWorks 3D模型进行演示或虚拟及材质研究。

● 步路系统：可使用SolidWorks Routing自动处理和加速管筒、管道、电力电缆、缆束和电力导管的设计过程。

1.1.3 SolidWorks的学习方法

在学习SolidWorks的过程中，要不断地学习其他相关联的知识，并且多实践，才能较好地掌握SolidWorks软件，下面总结的几种学习方法，供读者借鉴。

（1）多用，最好是天天坚持学习和使用SolidWorks软件，通过不断的实践，能掌握SolidWorks的绝大多数功能。

（2）多学，在学SolidWorks的过程中，要不断的学习其他相关联的知识，如制图，CAD/CAE/CAM原理方面的书，对掌握SolidWorks非常有益。

（3）勤上网，多交流。比如加入QQ群，聊天室，浏览SolidWorks技术论坛，很多困难都可以迎刃而解。

1.1.4 SolidWorks 2013的新增功能

SolidWorks 2013在SolidWorks 2013的基础上进行了性能上的改进，其中部分新增功能如下：

● 在零件文档中，可以将特征设计树设置为按创建的顺序显示特征，而不是按层次显示。

● 对于零件和装配体，可以在特征设计树中创建子文件夹。

● 如果装有SolidWorks 2013 Service Pack 5，可以打开SolidWorks 2013来创建零件和装配体。

● 在装配体和多实体零件中，可以为每种配置创建多个爆炸视图。

● 在插入零部件时，可以放置在与邻近零部件或几何体相对应的更合理深度。

● 可以将选定的零部件排除在干涉检查之外。

● 可以在装配体中添加一个质量中心（COM）点。

● 在使用替换零部件时，可以将某个零部件替换为另一个名称和类型相同但来自不同文件夹的零部件。

● 可以将简单钻孔转换为圆形碾磨袋套，也可以将圆形袋套转回到孔。

● 向多实体零件应用成本计算时，可以选择在零件级别控制成本计算操作的主模板。主模板参考了两个其他模板，一个针对钣金实体，另一个针对机加工实体。

● 在工程视图中，可为现有零件序号应用自动零件序号功能。

● 可为基准尺寸添加尺寸。可使用尺寸调色板中的自动排列尺寸来自动排列基准尺寸。

● 对于半径、直径和倒角的弯引线标注，其肩角可以根据某行合适的标注文字对齐。

● 将依照标准用作工程图图层时，可将工程图上的中心符号和中心线指定到默认图层。

● 可将图纸格式上的注解、注释设置为始终显示在工程图图纸对象的下方，如此即可在图纸格式上放置注解、注释来实现水印的效果。

● 在所有SolidWorks表格模板中，默认最小竖直单元格填充均为1mm。

● eDrawings Viewer支持iPad®。可以从App StoreSM下载eDrawings for iPad。

● eDrawings支持每个配置有多个爆炸视图。

● 可以导入CATIA® V5 CATPart和CATProduct文件。

● 当导入IGES文件，或Pro/Engineer® 或Creo™ 装配体时，SolidWorks软件不再临时将零件文件保存至计算机。

● 在模型中添加新外观时，将会出现外观目标调色板，使可以在面、特征、实体、零件或零部件级别添加外观。

● 在“最终渲染”窗口中，可以对颜色饱和度、亮度和光晕等方面进行调整。

● 设计塑料零件时，可以利用SolidWorks Plastics Professional优化壁厚和铸模零件的质量。