1.1 概述

下面对SolidWorks的背景、发展及其主要设计特点进行简单的介绍。

1.1.1 背景和发展

SolidWorks是由SolidWorks公司成功开发出的一款三维CAD设计软件，它采用智能化参变量式设计理念及Microsoft Windows图形化用户界面，具有表现卓越的几何造型和分析功能。它操作灵活，运行速度快，设计过程简单、便捷，被业界称为“三维机械设计方案的领先者”，并受到广大用户的青睐，在机械制图和结构设计领域，它已成为三维CAD设计的主流软件。

利用SolidWorks，工程技术人员可以更有效地为产品建模及模拟整个工程系统，以缩短产品的设计和生产周期，并可完成更加富有创意的产品制造。在市场应用中，SolidWorks也取得了卓然的成绩。例如，利用SolidWorks及其集成软件COSMOSWorks设计制作的美国国家宇航局（NASA）“勇气号”飞行器的机器人臂，在火星上圆满完成了探测器的展开、定位以及摄影等工作。负责该航天产品设计的总工程师Jim Staats表示，SolidWorks能够提供非常精确的分析测试及优化设计，既满足了应用的需求，又提高了产品的研发速度。又如，作为中国航天器研制和生产基地的中国空间技术研究院也选择了SolidWorks作为主要的三维设计软件，以最大限度地满足其对产品设计的高端要求。

1.1.2 主要设计特点

SolidWorks是一款参变量式CAD设计软件。与传统的二维机械制图软件相比，参变量式CAD设计软件具有许多优越的性能，是当前机械制图设计软件的主流和发展方向。参变量式CAD设计软件是参数式和变量式CAD设计软件的通称。其中，参数式设计是SolidWorks最主要的设计特点。所谓参数式设计，是将零件尺寸的设计用参数描述，并在设计修改的过程中通过修改参数的数值改变零件的外形。SolidWorks中的参数不仅代表了设计对象的相关外观尺寸，还具有实质上的物理意义。例如，可以将系统参数（如体积、表面积、重心、三维坐标等）或者用户定义参数，即用户按照设计流程需求所定义的参数（如密度、厚度等具有设计意义的物理量或者字符）加入到设计构思中来表达设计思想。这不仅从根本上改变了设计理念，还将设计的便捷性向前推进了一大步。用户可以运用强大的数学运算方式，建立各个尺寸参数间的关系式，使模型可以随时自动计算出应有的几何外型。

下面对SolidWorks参数式设计进行简单介绍。

1.模型的真实性

利用SolidWorks设计出的是真实的三维模型。这种三维实体模型弥补了传统面结构和线结构的不足，可以将用户的设计思想以最直观的方式表现出来。用户可以借助系统参数，计算出产品的体积、面积、重心、重量以及惯性等参数，以便更清楚地了解产品的真实性，并进行组件装配等操作，在产品设计的过程中随时掌握设计重点，调整物理参数，省去人为计算的时间。

2.特征的便捷性

初次使用SolidWorks的用户大多会对特征感到十分亲切。SolidWorks中的特征正是基于人性化理念而设计的。孔、开槽、圆角等均被视为零件设计的基本特征，用户可以随时对其进行合理的、不违反几何原理的修正操作（如顺序调整、插入、删除、重新定义等）。

3.数据库的单一性

SolidWorks可以随时由三维实体模型生成二维工程图，并可自动标示工程图的尺寸数据。设计者在三维实体模型中做任何数据的修正，其相关的二维工程图及其组合、制造等相关设计参数均会随之改变，这样既确保了数据的准确性和一致性，又避免了由于反复修正而耗费大量时间，有效地解决了人为改图产生的疏漏，减少了错误的发生。这种采用单一数据库、提供所谓双向关联性的功能，也正符合了现代产业中同步工程的指导思想。