前言

SolidWorks 2017是基于Windows系统平台的CAD/CAM/CAE一体化软件，是当前功能强大、应用广泛的三维设计软件之一。该软件以性能优越、易学易用等特点，在全球三维设计软件中异军突起，被广泛地应用于机械设计领域。

本书从基础入手，深入浅出地介绍了SolidWorks 2017的主要功能和使用方法，并通过对典型实例的详细讲解，让读者能够熟悉软件中各种工具的使用方法及各种机械设计的常用方法。

1. 本书特点

本书突出全面性及实用性，介绍了SolidWorks 2017应用和设计中的关键性问题，并提供了大量实例及练习题，具有以下特点。

（1）重视基础、循序渐进

本书重视基础知识和基本概念的讲解，特别适合SolidWorks 2017的初学者。书中不但讲清楚了“做什么”，还讲清楚了“怎么做”和“为什么这样做”。

（2）知识系统、结构合理

本书遵循读者学习的一般规律，并结合大量实例来讲解重点和难点，立足设计中的实际应用，融入了作者的使用经验和设计成果，精心安排了初学者应掌握的基本设计基础理论。

（3）实例丰富、讲解细致

本书采用“案例驱动”模式，精选了大量典型实例，并且对每个实例的设计过程和设计思路进行了详细的讲解和分析，力求使初学者更好地掌握相关知识和技巧。在介绍设计操作时，每一步骤后均有对应的图形和文字说明，以直观、清晰地展示设计过程和设计效果，便于读者加深理解。

（4）注重实用、源于生活

本书所选取的模型大多来自生产和生活中常见的产品，其结构和设计方法具有代表性，能帮助读者迅速掌握科学合理的设计方法。

（5）配套视频、轻松掌握

在编排本书内容时，我们给书中的内容配套了丰富的微视频，让大家采取一种新方式——扫码看视频来高效地学习SolidWorks：先看微视频再动手，先模仿再实战，轻松有效地进行学习，有如专业教师在旁边指导。

（6）提供移动学习公众号——CAD全能训练营

特点5中提到的微视频可通过扫描书中的二维码进行查看，也可以通过光盘本地查看。可能你会担心：我的计算机没有光驱，我又想直接查看所有微视频，该怎么办呢？不用担心，“CAD全能训练营”移动学习公众号就能很好地解决这个问题。你可以用微信扫一扫功能，扫描本书封面的二维码，关注“CAD全能训练营”公众号，在“视频学习”栏目中激活本书的配套视频，即可随时通过手机查看所有微视频。

2. 什么是CAD/CAM/CAE/PDM

在以前，设计图纸都是手绘的，而现在使用CAD技术绘制图纸已经成为主流。计算机很早以前就被当作重要的工具辅助人类承担一些单调、重复的劳动，如数值计算、工程图绘制和数控编程等。在此基础上，逐渐出现了计算机辅助设计（CAD）、计算机辅助工艺规程设计（CAPP）、计算机辅助制造（CAM）、计算机辅助工程分析（CAE）、计算机辅助夹具设计（CAFD）等技术。近年来，这些技术获得了飞速的发展，分别在产品设计自动化、工艺过程设计自动化和数控编程自动化等方面起到了重要的作用。

CAD在早期是英文Computer Aided Drafting（计算机辅助绘图）的缩写，随着计算机软硬件技术的发展，人们逐步地认识到，单纯使用计算机绘图还不能称之为计算机辅助设计，真正的设计应该覆盖产品开发的各个方面，包括产品的构思、功能设计、结构分析、加工制造等。因此，工程图设计只是产品设计中的一部分，于是CAD的缩写也由Computer Aided Drafting 改为 Computer Aided Design，CAD也不再仅仅是辅助绘图，而是整个产品的辅助设计。

CAM（Computer Aided Manufacturing，计算机辅助制造）是指利用计算机辅助完成从生产准备到产品制造整个过程的活动，即通过直接或间接的方式把计算机与制造过程和生产设备相联系，用计算机系统进行产品制造过程的计划、管理以及对生产设备的控制与操作的运行，处理产品制造过程中所需的数据，控制和处理物料（毛坯和零件等）的流动，对产品进行测试和检验等。

CAE（Computer Aided Engineering，计算机辅助工程）是指用计算机辅助求解分析复杂工程和产品的结构力学性能，以及优化结构性能等，把生产中的各个环节有机地组织起来，其关键就是将有关的信息集成，使其产生并存在于产品的整个生命周期。

PDM（Product Data Management，产品数据管理）是一门用来管理所有与产品相关信息（包括零件信息、配置、文档、CAD文件、结构、权限信息等）和所有与产品相关过程（包括过程定义和管理）的技术。通过实施PDM，可以提高生产效率，有利于对产品的全生命周期进行管理，加强对文档、图纸、数据的高效利用，使工作流程规范化，实现车间无纸化生产。

3. 为什么要学习大型CAD/CAM/CAE/PDM一体化软件

CAD是CAE、CAM和PDM的基础。在CAE中，无论是单个零件还是对整机的有限元分析及机构的运动分析，都需要通过CAD来造型、装配；在CAM中，则需要CAD进行曲面设计、复杂零件造型和模具设计；而PDM则更需要CAD进行产品装配后的关系及所有零件的明细（材料、件数、重量等）。在CAD中对零件及部件所做的任何改变，都会在CAE、CAM和PDM中有所反应，所以，如果CAD工作完成的不好，CAE、CAM和PDM就很难做好。

利用CAE技术，企业可以建立产品的数字样机，并模拟产品及零件的工况，对零件和产品进行工程校验、有限元分析和计算机仿真。在产品开发阶段，企业应用CAE能有效地对零件和产品进行仿真检测，确定产品和零件的相关技术参数，发现产品缺陷、优化产品设计，极大地降低了产品开发成本；在产品维护检修阶段能分析产品故障原因，分析质量因素等。

随着计算机技术日益广泛深入的应用，人们很快发现，采用这些各自独立的系统不能实现系统之间信息的自动传递和交换。例如CAD系统设计的结果，不能直接被CAPP系统接收，若进行工艺规程设计时还需要人工将CAD输出的图样、文档等信息转换成CAPP系统所需要的输入数据，这不但影响工作效率，而且很难发现在人工转换过程中出现的错误。

只有当CAD系统生成的产品零件信息能自动转换成后续环节（如CAPP、CAM等）所需的输入信息，才是最便捷的一种工作方式。为此，人们提出了CAD/CAM集成的概念并致力于CAD和CAM系统之间数据自动传递和转换的研究，以便将已存在的和正在使用中的CAD和CAM等独立系统集成起来。

SolidWorks是一个典型的大型CAD/CAM/CAE集成软件包，由多个功能模块组成，每一个功能模块都有自己独立的功能。设计人员可以根据需要来调用其中的某一个模块进行设计，不同的功能模块创建的文件有不同的文件扩展名。SolidWorks 2017主要有草图绘制、零件设计、装配模块、工程图模块、钣金设计、模具设计、运动仿真等常用功能模块。

使用Solidworks可以在装配环境中设计新零件，也可以利用相邻零件的位置及形状来设计新零件，既方便又快捷，避免了单独设计零件导致的装配失败。在装配过程中，整个机器装配模型完成后还能进行运动演示，对运动行程有一定要求的，可检验行程是否达到要求，可及时对设计进行更改，避免产品生产后才发现需要修改甚至报废的情况出现。

使用CAD/CAM/CAE集成软件能大大缩短机械设计周期，大幅度提高设计和生产效率。在进行新型机械的开发设计时，只需对其中部分零部件进行重新设计和制造，大部分零部件的设计都将继承以往的信息，因此能显著提高设计效率。同时，CAD/CAM/CAE集成软件具有高度变型设计能力，能够通过快速重构，得到一种全新的机械产品。

4. 学习技巧

机械CAD/CAM/CAE技术是制造工程技术与计算机技术紧密结合、相互渗透而发展起来的一项综合性应用技术，具有知识密集、学科交叉、综合性强、应用范围广等特点。该技术的发展和应用使传统的产品设计、制造内容和工作方式等都发生了根本性的变化。

SolidWorks 2017作为CAD/CAM/CAE软件的优秀代表，要学会使用它并不难，难的是长期坚持实践。鉴于此，我们对初学者提出以下几点学习建议。

（1）拓展专业知识

在学习SolidWorks的过程中，要不断地学习和完善其他相关联的知识。例如，在学习工程图时要认真学习机械制图的知识，并深入了解国家的制图标准，只有这样才能将软件与专业结合起来，成为真正的设计高手。SolidWorks主要用于机械产品设计与开发，因此要熟悉典型机械零件的种类和结构，这样设计出来的作品才能满足生产实际的需要。

（2）强化实践环节

学习SolidWorks时，切忌纸上谈兵，一定要多动手设计。很多初学者最大的困扰就是找不到训练题目，不知道画什么。其实，生活中的产品随处可见，可以看什么就画什么。碰到学习中的问题，不要轻易放过，可以请教别人，还可以到相关的学习论坛向同行求助，也可以向身边的人请教，做到博采众长、取长补短。

（3）坚持创新理念

学习软件的目的就是将其运用到生产实际中进行产品开发，因此必须慢慢培养自己的创新设计能力。将书中有意义的例子进行扩充，将其运用到自己的工作中去。在设计时，不要放过任何一个看似简单的小问题，每一个问题其实往往并不那么简单，通过它或许可以引伸出很多知识点，不会举一反三将很难提高和升华。

（4）敞开交流渠道

每学到一个难点的时候，尝试对同行讲解这个知识点并试图让他理解，你能对别人讲清楚，就说明你真正理解了。记录下在和别人交流时发现的被自己忽视或理解错误的知识点，定期登录相关设计网站或论坛，认真吸取成功者的设计经验，通过这些方式取长补短，在日积月累中逐步提高自身的设计能力。

5. 配套资源

为方便读者利用本书进行SolidWorks 2017的学习，本书配套光盘中提供了丰富的辅助学习及设计资源。

（1）素材文件

书中案例相关的素材文件放在光盘中的【素材】文件夹中。在创建工程特征、零件装配以及生成工程图等的实例中，都需要有基础特征和实体三维模型的素材文件，打开这些文件后方能进一步操作。这些零件文件被分别保存在对应章名下的“素材”文件夹中，读者可以直接打开所需的素材文件然后进行后续操作。

（2）结果文件

结果文件放置在光盘中的【结果】文件夹中。实例中各模型创建后最终的结果文件放在相应章名的“结果”文件夹中，大家在设计过程中如果遇到困难可以打开模型进行分析，为查找问题提供帮助。

（3）微视频

微视频放置在光盘中的【视频】文件夹中。作者将各实例中模型的创建过程录制了微视频，大家可以通过本地播放视频文件来辅助学习。

以上是我们为选择本书进行学习的初学者所能提供的帮助，若有更新的学习资源，我们将上传至人邮教育社区（www.ryjiaoyu.com），大家可以随时去下载。千里之行始于足下，希望大家早日掌握SolidWorks。

作者
2017年8月