1.1 概述

下面對SolidWorks的背景、發展及其主要設計特點進行簡單的介紹。

1.1.1 背景和發展

SolidWorks是由SolidWorks公司成功開發出的一款三維CAD設計軟件，它采用智能化參變量式設計理念及Microsoft Windows圖形化用戶界面，具有表現卓越的幾何造型和分析功能。它操作靈活，運行速度快，設計過程簡單、便捷，被業界稱為“三維機械設計方案的領先者”，并受到廣大用戶的青睞，在機械制圖和結構設計領域，它已成為三維CAD設計的主流軟件。

利用SolidWorks，工程技術人員可以更有效地為產品建模及模擬整個工程系統，以縮短產品的設計和生產周期，并可完成更加富有創意的產品制造。在市場應用中，SolidWorks也取得了卓然的成績。例如，利用SolidWorks及其集成軟件COSMOSWorks設計制作的美國國家宇航局（NASA）“勇氣號”飛行器的機器人臂，在火星上圓滿完成了探測器的展開、定位以及攝影等工作。負責該航天產品設計的總工程師Jim Staats表示，SolidWorks能夠提供非常精確的分析測試及優化設計，既滿足了應用的需求，又提高了產品的研發速度。又如，作為中國航天器研制和生產基地的中國空間技術研究院也選擇了SolidWorks作為主要的三維設計軟件，以最大限度地滿足其對產品設計的高端要求。

1.1.2 主要設計特點

SolidWorks是一款參變量式CAD設計軟件。與傳統的二維機械制圖軟件相比，參變量式CAD設計軟件具有許多優越的性能，是當前機械制圖設計軟件的主流和發展方向。參變量式CAD設計軟件是參數式和變量式CAD設計軟件的通稱。其中，參數式設計是SolidWorks最主要的設計特點。所謂參數式設計，是將零件尺寸的設計用參數描述，并在設計修改的過程中通過修改參數的數值改變零件的外形。SolidWorks中的參數不僅代表了設計對象的相關外觀尺寸，還具有實質上的物理意義。例如，可以將系統參數（如體積、表面積、重心、三維坐標等）或者用戶定義參數，即用戶按照設計流程需求所定義的參數（如密度、厚度等具有設計意義的物理量或者字符）加入到設計構思中來表達設計思想。這不僅從根本上改變了設計理念，還將設計的便捷性向前推進了一大步。用戶可以運用強大的數學運算方式，建立各個尺寸參數間的關系式，使模型可以隨時自動計算出應有的幾何外型。

下面對SolidWorks參數式設計進行簡單介紹。

1.模型的真實性

利用SolidWorks設計出的是真實的三維模型。這種三維實體模型彌補了傳統面結構和線結構的不足，可以將用戶的設計思想以最直觀的方式表現出來。用戶可以借助系統參數，計算出產品的體積、面積、重心、重量以及慣性等參數，以便更清楚地了解產品的真實性，并進行組件裝配等操作，在產品設計的過程中隨時掌握設計重點，調整物理參數，省去人為計算的時間。

2.特征的便捷性

初次使用SolidWorks的用戶大多會對特征感到十分親切。SolidWorks中的特征正是基于人性化理念而設計的。孔、開槽、圓角等均被視為零件設計的基本特征，用戶可以隨時對其進行合理的、不違反幾何原理的修正操作（如順序調整、插入、刪除、重新定義等）。

3.數據庫的單一性

SolidWorks可以隨時由三維實體模型生成二維工程圖，并可自動標示工程圖的尺寸數據。設計者在三維實體模型中做任何數據的修正，其相關的二維工程圖及其組合、制造等相關設計參數均會隨之改變，這樣既確保了數據的準確性和一致性，又避免了由于反復修正而耗費大量時間，有效地解決了人為改圖產生的疏漏，減少了錯誤的發生。這種采用單一數據庫、提供所謂雙向關聯性的功能，也正符合了現代產業中同步工程的指導思想。