1.1 了解SolidWorks 2016

SolidWorks软件是法国达索公司旗下的一款世界上第一个基于Windows开发的三维CAD系统。下面就SolidWorks软件最新版本SolidWorks 2016在行业中的应用做简要介绍。

1.1.1 SolidWorks的发展历程

SolidWorks公司成立于1993年，由PTC公司的技术副总裁与CV公司的副总裁发起，总部位于马萨诸塞州的康克尔郡（Concord，Massachusetts）内，当初所赋予的任务是希望在每一个工程师的桌面上提供一套具有生产力的实体模型设计系统。从1995年推出第一套SolidWorks三维机械设计软件至今，它已经拥有位于全球的办事处，并经由300家经销商在全球140个国家和地区进行销售与分销该产品。SolidWorks软件是世界上第一个基于Windows开发的三维CAD系统。该系统在1995—1999年获得全球微机平台CAD系统评比第一名；从1995年至今，已经累计获得17项国际大奖，其中仅从1999年起，美国权威的CAD专业杂志CADENCE连续4年授予SolidWorks最佳编辑奖，以表彰SolidWorks的创新、活力和简明。至此，SolidWorks所遵循的易用、稳定和创新三大原则得到了全面的落实和证明，使用它，设计师大大缩短了设计时间，产品快速、高效地投向了市场。

由于SolidWorks出色的技术和市场表现，成为CAD行业一颗耀眼的明星，终于在1997年由法国达索公司将SolidWorks全资并购。并购后的SolidWorks以原来的品牌和管理技术队伍继续独立运作，成为CAD行业一家高素质的专业化公司，SolidWorks三维机械设计软件也成为达索企业中最具竞争力的CAD产品。

1.1.2 SolidWorks的功能概览

SolidWorks采用了参数化和特征造型技术，能方便地创建任何复杂的实体、快捷地组成装配体、灵活地生成工程图，并可以进行装配体干涉检查、碰撞检查、钣金设计、生成爆炸图；利用SolidWorks插件还可以进行管道设计、工程分析、高级渲染、数控加工等。可见，SolidWorks不只是一个简单的三维建模工具，而是一套高度集成的CAD/CAE/CAM一体化软件，是一个产品级的设计和制造系统，为工程师提供了一个功能强大的模拟工作平台。

对于习惯了操作以绘图为主的二维CAD软件的设计师来说，三维SolidWorks的功能和特点主要有以下几个方面：

1．参数化尺寸驱动

SolidWorks采用的是参数化尺寸驱动建模技术，即尺寸控制图形。当改变尺寸时，相应的模型、装配体、工程图的形状和尺寸将随之变化，非常有利于新产品在设计阶段的反复修改，如图1-1所示。

2．三维实体造型

在传统的二维CAD设计过程中，设计师要绘制一个复杂的零件工程图，由于不可能一下子记住所有的设计细节，必须经过【三维→二维→三维→二维】这样一个反复不断的过程，时刻都要进行投影关系的校正，这就使得设计师的工作十分枯燥和乏味。

而SolidWorks进行设计工作时直接从三维空间开始，设计师可以马上知道自己的操作会导致的零件形状。由于把大量烦琐的投影工作让计算机来完成，设计师可以专注于零件的功能和结构，工作过程轻松了许多，也增加了工作中的趣味性。实体造型模型中包含精确的几何、质量等特性信息，可以方便准确地计算零件或装配体的体积和重量，轻松地进行零件模型之间的干涉检查，如图1-2所示。

3．3个基本模块联动

SolidWorks具有3个功能强大的基本模块，即零件模块、装配体模块和工程图模块，分别用于完成零件设计、装配体设计和工程图设计。虽然这3个模块处于不同的工作环境中，但依然保持了二维与三维几何数据的全相关性，如图1-3所示。

4．特征管理器（设计树）

设计师完成的二维CAD图纸，表现不出线条绘制的顺序、文字标注的先后，不能反映设计师的操作过程。

与之不同的是，SolidWorks采用了特征管理器（设计树）技术，如图1-4所示。可以详细地记录零件、装配体和工程图环境下的每一个操作步骤，非常有利于设计师在设计过程中的修改与编辑。设计树各节点与图形区的操作对象相互联动，为设计师的操作带来了极大方便。

5．源于黄金伙伴的高效插件

SolidWorks在CAD领域的出色表现及在市场销售上的迅猛势头，吸引了世界上许多著名的专业软件公司成为自己的黄金合作伙伴。

SolidWorks向黄金伙伴开放了自己软件的底层代码，使其所开发的世界顶级的专业化软件与自身无缝集成，为用户提供了高效而又具有特色的COSMOS系列插件（如图1-5所示）：有限元分析软件COSMOSWorks、运动与动力学动态仿真软件COSMOSMotion、流体分析软件COSMOSFloWorks、动画模拟软件MotionManager、高级渲染软件PhotoWorks、数控加工控制软件CAMWorks等。

6．支持国标（GB）的智能化标准件库Toolbox

Toolbox是同三维软件SolidWorks完全集成的三维标准零件库。

SolidWorks 2009中的Toolbox支持中国国家标准（GB），如图1-6所示。Toolbox包含了机械设计中常用的型材和标准件，如角钢、槽钢、紧固件、联接件、密封件、轴承等。在Toolbox中，还有符合国际标准（ISO）的三维零件库，包含了常用的动力件——齿轮，与中国国家标准（GB）一致，调用非常方便。Toolbox是充分利用了SolidWorks的智能零件技术而开发的三维标准零件库，与SolidWorks的智能装配技术相配合，可以快捷地进行大量标准件的装配工作，其速度之快，令人瞠目。

有了Toolbox，你无须再翻阅《机械设计手册》来查找标准件的规格和尺寸，无须进行零件模型设计，无须逐个进行垫片、螺栓、螺母的装配。当用户打开Toolbox，看到鲜艳的五星红旗标志时，会备感亲切。

7．eDrawings——网上设计交流工具

SolidWorks免费为用户提供了eDrawings（一个通过电子邮件传递设计信息的工具），如图1-7所示。该工具专门用于设计师在网上进行交流，当然也可以用于设计师与客户、业务员、主管领导之间进行沟通，共享设计信息。eDrawings可以使所传输的文件尽可能地小，极大地提高了在网上的传输速度。eDrawings可以在网上传输二维工程图形，也可以进行零件、装配体3D模型的传输。eDrawings还允许将零件、装配体文件转存为.exe类型。

用户无须安装SolidWorks和其他任何CAD软件，就可以在网上快速地浏览eDrawings的.exe文件，随心所意地旋转查看三维零件和装配体模型，轻松地接受设计信息。eDrawings还提供了在网上进行信息反馈的功能，允许浏览者在图纸上需要更改的位置夸张地圈红批注，并用留言的方式提出自己的建议，发回给设计者进行修改，因而是一个非常有用的设计交流工具。

8．API开发工具接口

SolidWorks为用户提供了自由、开放、功能完整的API开发工具接口，用户可以选择Visual C＋＋、Visual Basic、VBA等开发程序进行二次开发。通过数据转换接口，可以很容易地将目前市场上几乎所有的机械CAD软件集成到现在的设计环境中来。支持的数据标准有：IGES、STEP、SAT、STL、DWG、DXF、VDAFS、VRML、Parasolid等，可直接与Pro/E、UG等软件的文件交换数据。