1.1 了解SolidWorks 2010

SolidWorks軟件是法國達索公司旗下的一款世界上第一個基于Windows開發(fā)的三維CAD系統(tǒng)。下面就SolidWorks軟件最新版本SolidWorks 2010在機械行業(yè)中的應用進行簡要介紹。

1.1.1 SolidWorks的發(fā)展歷程

SolidWorks公司成立于1993年，由PTC公司的技術副總裁與CV公司的副總裁發(fā)起，總部位于馬薩諸塞州的康克爾郡（Concord, Massachusetts）內，當初所賦予的任務是希望為每一個工程師的桌面上提供一套具有生產力的實體模型設計系統(tǒng)。從1995年推出第一套SolidWorks三維機械設計軟件至今，它已經擁有位于全球的辦事處，并經由300家經銷商在全球140個國家進行銷售與分銷。SolidWorks軟件是世界上第一個基于Windows開發(fā)的三維CAD系統(tǒng)。該系統(tǒng)在1995—1999年獲得全球微機平臺CAD系統(tǒng)評比第一名；從1995年至今，已經累計獲得17項國際大獎，其中僅從1999年起，美國權威的CAD專業(yè)雜志CADENCE連續(xù)4年授予SolidWorks最佳編輯獎，以表彰SolidWorks的創(chuàng)新、活力和簡明。至此，SolidWorks所遵循的易用、穩(wěn)定和創(chuàng)新三大原得到了全面的落實和證明，使用它，大大縮短了設計師設計時間，產品快速、高效地投向了市場。

由于出色的技術和市場表現(xiàn)，SolidWorks已成為CAD行業(yè)的一顆耀眼的明星，終于在1997年由法國達索公司將SolidWorks全資并購。并購后的SolidWorks以原來的品牌和管理技術隊伍繼續(xù)獨立運作，成為CAD行業(yè)一家高素質的專業(yè)化公司，SolidWorks三維機械設計軟件也成為達索企業(yè)中最具競爭力的CAD產品。

1.1.2 SolidWorks的功能概覽

SolidWorks采用了參數化和特征造型技術，能方便地創(chuàng)建任何復雜的實體、快捷地組成裝配體、靈活地生成工程圖，并可以進行裝配體干涉檢查、碰撞檢查、鈑金設計、生成爆炸圖；利用SolidWorks插件還可以進行管道設計、工程分析、高級渲染、數控加工等。可見，SolidWorks不只是一個簡單的三維建模工具，而且是一套高度集成的CAD/CAE/CAM一體化軟件，是一個產品級的設計和制造系統(tǒng)，為工程師提供了一個功能強大的模擬工作平臺。

對于習慣了操作以繪圖為主的二維CAD軟件的設計師來說，三維SolidWorks的功能和特點主要有以下幾個方面。

1．參數化尺寸驅動

SolidWorks采用的是參數化尺寸驅動建模技術，即尺寸控制圖形。當改變尺寸時，相應的模型、裝配體、工程圖的形狀和尺寸將隨之變化，非常有利于新產品在設計階段的反復修改，如圖1-1所示。

2．三維實體造型

在傳統(tǒng)的二維CAD設計過程中，設計師繪制一個復雜的零件工程圖，由于不可能一下子記住所有的設計細節(jié)，所以必須經過“三維→二維→三維→二維”這樣一個反復不斷的過程，時刻都要進行投影關系的校正，這就使得設計師的工作十分枯燥和乏味。

而SolidWorks進行設計工作時直接從三維空間開始，設計師可以馬上知道自己的操作會形成的零件形狀。由于把大量煩瑣的投影工作讓計算機來完成，設計師可以專注于零件的功能和結構，工作過程輕松了許多，也增加了工作中的趣味性。實體造型模型中包含精確的幾何、質量等特性信息，可以方便準確地計算零件或裝配體的體積和重量，輕松地進行零件模型之間的干涉檢查，如圖1-2所示。

3．3個基本模塊聯(lián)動

SolidWorks具有3個功能強大的基本模塊，即零件模塊、裝配體模塊和工程圖模塊，分別用于完成零件設計、裝配體設計和工程圖設計。雖然這3個模塊處于不同的工作環(huán)境中，但依然保持了二維與三維幾何數據的全相關性，如圖1-3所示。

4．特征管理器（設計樹）

設計師完成的二維CAD圖紙，表現(xiàn)不出線條繪制的順序、文字標注的先后，不能反映設計師的操作過程。

與之不同的是，SolidWorks采用了特征管理器（設計樹）技術，如圖1-4所示。可以詳細地記錄零件、裝配體和工程圖環(huán)境下的每一個操作步驟，非常有利于設計師在設計過程中的修改與編輯。設計樹各節(jié)點與圖形區(qū)的操作對象相互聯(lián)動，為設計師的操作帶來了極大方便。

5．源于黃金伙伴的高效插件

SolidWorks在CAD領域的出色表現(xiàn)，以及在市場銷售上的迅猛勢頭，吸引了世界上許多著名的專業(yè)軟件公司成為自己的黃金合作伙伴。

SolidWorks向黃金伙伴開放了自己軟件的底層代碼，使其所開發(fā)的世界頂級的專業(yè)化軟件與自身無縫集成，為用戶提供了高效且具有特色的COSMOS系列插件（見圖1-5）：有限元分析軟件COSMOSWorks、運動與動力學動態(tài)仿真軟件COSMOSMotion、流體分析軟件COSMOSFloWorks、動畫模擬軟件MotionManager、高級渲染軟件PhotoWorks、數控加工控制軟件CAMWorks等。

6．支持國標（GB）的智能化標準件庫Toolbox

Toolbox是同三維軟件SolidWorks完全集成的三維標準零件庫。

SolidWorks 2009中的Toolbox支持中國國家標準（GB），如圖1-6所示。Toolbox包含了機械設計中常用的型材和標準件，諸如角鋼、槽鋼、緊固件、聯(lián)接件、密封件、軸承等。在Toolbox中，還有符合國際標準（ISO）的三維零件庫，包含了常用的動力件——齒輪，與中國國家標準（GB）一致，調用非常方便。Toolbox是充分利用了SolidWorks的智能零件技術而開發(fā)的三維標準零件庫，與SolidWorks的智能裝配技術相配合，可以快捷地進行大量標準件的裝配工作，其速度之快，令人瞠目。

有了Toolbox，你無須再翻閱《機械設計手冊》來查找標準件的規(guī)格和尺寸，無須進行零件模型設計，無須逐個進行墊片、螺栓、螺母的裝配。當用戶打開Toolbox，看到鮮艷的五星紅旗標志，也會備感親切。

7．eDrawings ——網上設計交流工具

SolidWorks免費為用戶提供eDrawings（一個通過電子郵件傳遞設計信息的工具），如圖1-7所示。該工具專門用于設計師在網上進行交流，當然也可以用于設計師與客戶、業(yè)務員、主管領導之間的溝通，共享設計信息。eDrawings可以使所傳輸的文件盡可能小，極大地提高了在網上的傳輸速度。eDrawings可以在網上傳輸二維工程圖形，也可以進行零件、裝配體3D模型的傳輸。eDrawings還允許將零件、裝配體文件轉存為．exe類型。

用戶無須安裝SolidWorks和其他任何CAD軟件，就可以在網上快速地瀏覽eDrawings的．exe文件，隨意旋轉查看三維零件和裝配體模型，輕松地接受設計信息。eDrawings還提供了在網上進行信息反饋的功能，允許瀏覽者在圖紙需要更改處夸張地圈紅批注，并用留言的方式提出自己的建議，發(fā)回給設計者進行修改，因而是一個非常有用的設計交流工具。

8．API開發(fā)工具接口

SolidWorks為用戶提供了自由、開放、功能完整的API開發(fā)工具接口，用戶可以選擇Visual C++、Visual Basic、VBA等開發(fā)程序進行二次開發(fā)。通過數據轉換接口，可以很容易地將目前市場幾乎所有的機械CAD軟件集成到現(xiàn)在的設計環(huán)境中來。支持的數據標準有：IGES、STEP、SAT、STL、DWG、DXF、VDAFS、VRML、Parasolid等，可直接與Pro/E、UG等軟件的文件交換數據。