SolidWorks软件的使用方法与技巧

时间：2023-06-28 理论教育版权反馈

【摘要】：SolidWorks是由达索公司自主研发的三维机械CAD软件。SolidWorks以其强大的功能、易用性和创新性，极大地提高了机械工程师的设计效率。2011年推出了其最新版本SolidWorks 2012，用户界面有了较大的改进，操作更加方便，功能更加强大。SolidWorks是目前市场上所见到的三维CAD解决方案中设计过程最简单、最方便的软件。SolidWorks采用的是参数化尺寸驱动建模技术，即尺寸控制图形。

SolidWorks是由达索公司自主研发的三维机械CAD软件。1995年成功推出了三维设计的第一个版本SolidWorks 1995。SolidWorks以其强大的功能、易用性和创新性，极大地提高了机械工程师的设计效率。1997年，Solidworks被法国达索公司（Dassault Systemes）收购，随后又陆续推出了SolidWorks 2001 Plus、SolidWorks 2003、SolidWorks 2005、SolidWorks2006、SolidWorks 2007。2011年推出了其最新版本SolidWorks 2012，用户界面有了较大的改进，操作更加方便，功能更加强大。相比之前的版本它的整体效率提高了近65%。

1.SolidWorks软件概述

SolidWorks是一款基于Windows操作系统的三维设计软件，它能提供不同的设计方案，减少设计过程中的错误及提高产品质量。SolidWorks是目前市场上所见到的三维CAD解决方案中设计过程最简单、最方便的软件。使用这套简单易学的软件，机械工程师能快速地按照设计思想绘制草图，尝试运用特征与尺寸，以及制作模型和详细的工程图。

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不仅只是一个简单的三维建模工具，而且是一套高度集成的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。

2.SolidWorks的功能和特点

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）参数化尺寸驱动在二维CAD绘图过程中，绘制的图形形状决定了图形的尺寸，即图形控制尺寸。当尺寸需要变动时，必须返回去对图形进行修改，往往要将所有已画好的图形按照原来的绘图过程从头来画，严重影响了新产品的开发速度。

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。

（2）三维实体造型在传统的二维CAD设计过程中，设计师欲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，时刻都要进行着投影关系的校正，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质量，轻松地进行零件模型之间的干涉检查。

（3）三个基本模块联动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。

在任意一个模块中对设计所做的任何修改，都会自动地反映到其他模块中，从而避免了对各模块的分别修改，大大提高了设计效率。

（4）特征管理器（设计树）设计师完成的二维CAD图样，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，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。

（5）支持国家标准（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支持国家标准（GB），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。

（6）源于黄金伙伴的高效插件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，为用户提供了高效又具有自身特色的COSMOS系列插件，包括：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。

在SolidWorks的环境下的插件可以进行三维设计、工程分析、数控加工、产品数据管理等与产品整个生命周期有关的活动，满足用户在整个产品设计和制造过程中的需求，使SolidWorks真正地成为CAD/CAE/CAM/PDM桌面集成系统。

（7）eDrawings——网上设计交流工具SolidWorks免费为用户提供eDrawings——一个通过电子邮件传递设计信息的工具，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。用户无需安装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，随心所欲地旋转查看三维零件和装配体模型，轻松地接受设计信息。eDraw-ings还提供了在网上进行信息反馈的功能，允许浏览者在图样需要更改处夸张地圈红批注，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。

3.SolidWorks工作环境

图4-36所示是SolidWorks 2009的基本界面。

SolidWorks 2009的菜单栏被隐藏，只要把光标放在的按钮上，就可以自动显示菜单栏。单击菜单栏右侧的按钮，其形状变为，像一颗图钉被按下一样，可以一直显示该菜单栏。右边任务窗格中包含了SolidWorks 2009资源、设计库、查看调色板、文件恢复等内容；下部的状态栏显示了当前的操作状态。

可以通过菜单栏、常用工具栏和自定义工具栏来执行SolidWorks命令。显示为“文件”的菜单栏时，呈灰色的工具栏不可用，只有进入相应的零件、装配体或工程图模式才可以使用。菜单栏包括“文件（F）”、“编辑（E）”、“视图（V）”、“插入（I）”、“工具（T）”、“窗口（W）”和“帮助（H）”。菜单栏中包含了SolidWorks的所有操作命令，右边括号中的字母表示打开该菜单项的快捷键，例如同时按住<Alt+T>组合键可以显示“工具”子菜单。

图4-36 SolidWorks 2009的基本界面

常用工具栏又称Command Manager工具栏。常用的种类有“草图”、“特征钣金”、“装配体”工具栏等，在不同的工作环境中显示不同的种类。还可由用户自己定义，方法是将光标置于某一常用工具栏名称上右击鼠标，在弹出的快捷菜单中选择相应的工具栏即可。将光标置于常用工具栏上拨动鼠标，可以在显示的各常用工具栏之间切换。

在菜单栏、常用工具栏和自定义工具栏中选中命令执行的结果是完全一样的，用户可按照自己的习惯进行操作。

从SolidWorks 2008开始，SolidWorks界面与以前的版本有了很大的区别，即重新组织了工具栏、命令按钮、命令管理器，其目的就是最大限度地增大图形区域的可视面积。

设计树的显示，即用户可以过滤显示设计树中的特征，例如，利用文字过滤设计树，使树中只包含具有特定文字的特征。快速打开最近的文件，即通过一个图形界面，使用户可以以最快的速度打开最近使用过的文件。

在控制区的最上方有、、、4个页面按钮，分别代表特征管理器、属性管理器、配置管理器和尺寸管理器。绘图区中有坐标原点，左下角的三重坐标轴和自定义视图的方向。绘图区的右下方是状态栏，可以显示草图的绘制状态（如欠定位）、正在编辑的内容及草图绘制过程中光标的坐标位置等。

SolidWorks新版本经过改进，减少了鼠标单击次数，增大了窗口可利用空间。新增浮动的“关联工具栏”，使用户单击对象即可选择相应的命令按钮，避免了单击鼠标右键，大大加快了操作速度。

要掌握SolidWorks，必须熟悉该软件的工作环境。在系统默认状态下，有些工具栏是隐藏的，它的功能不可能一一罗列在界面上供用户调用，这就要求用户根据自己的需要设置常用的工具栏，并且还可以在所设置的工具栏中任意添加或删除各种命令按钮，以使设计工作更加方便快捷。对于一个初学者来说，如果临时使用他人的计算机，可能由于工作环境设置不同而导致无法进行操作。因此，用户一定要熟练掌握SolidWorks工作环境的设置。但由于设置工作环境涉及的内容较多，用户需要一个循序渐进的过程。

4.SolidWorks实例操作

（1）建立简单零件模型建立图4-37所示的模型，其操作步骤如下：

1）新建文件。选择下拉菜单“文件”→“新建”命令，出现“新建SolidWorks文件”对话框，在该对话框中单击“零件”图标，单击“确定”按钮。

2）选择基准面，进入草图绘制。在FeatureManager设计树中选择“前视基准面”，单击“草图”工具栏上的“草图绘制”按钮，进入草图绘制，如图4-38所示。