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2024年3月28日发(作者:意大利男排超级杯冠军)

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产品虚拟设计在CAD软件中归结为数字样机的设计功能和性能问题,SoJidWorks Office Premjum为用户提供了一个功能 

强大且价格合理的理想选择。从产品3D建模组装、 

便智能的设计工具可以使用户专注于产品设计过程 

以重用历史设计,减少重复劳动,节省宝贵的日寸间 

场提供更好的产品。 

Sol idWo rks装 

使工程师专注于设计本身 

口SolidWorks中国李云鹏 

设计矛盾和需求 

程离不开数据的管理。所以,与单 

零件设计相比,工程师面临的更 

1.智能装配与设计共享 

很少有产品只由一个零件 

利用智能配合功能和自适应 

组成。对于工程师而言,使用3D 

大挑战是如何在计算机中高效地协 其他零部件尺寸的可重用智能零部 

CAD系统建立单个零件的3D模型 

同设计和仿真虚拟的产品,如何有 件,可加快装配体的设计速度。 

不是~件非常困难的事情,现有 

效地管理产品设计中所产生的大量 SolidWorks还提供用户设计库管理 

的3D CAD系统已提供给工程师足 

数据,并能在有限的硬件资源上进 

面板,将标准件库、用户现存的设 

够的建模工具。然而,当工程师 

行这样的操作。设计工程师需要3D 

计数据以}#.Internet f-的共享资源 

得意于自己的创意设计时,这个 

CAD系统提供更高效的装配设计、 

产品却可能因为加工成本很高, 

放置到同一个环境中供用户随时调 

用,并配以无处不在的搜索功能随 

时检索这些数据。 

(1)SWIFT技术 

SWIFT(SO11dWOrks Intelligent 

仿真和管理功能。 

SolidWorks Office Premium为 

或无法与其他零部件有效地配合 

在一起工作而被放弃。同时,受 

用户提供了~个理想的选择。普通 

限于计算机硬件技术发展,企业 

的建模工具已包含到So11dW0rks的 

总是面临高昂的硬件成本与理想 

核心模块中,而Sol idWorks Office 

Feature Technology)是SolidWorks提 

设计需求的矛盾,因为复杂产品 

Premium# ̄rJ提供给用户一个完整的 供的智能特征技术,由一系列的智 

的虚拟设计总是需要更快速的计 

3D产品设计方案,为产品设计团 能专家功能组成。这项技术的目标 

算环境和显示设备。 

境中,很少有公司能够自己设计、 

生产所需的所有产品零部件。在公 

司内部,也很少由一个设计工程师 

队提供所有机械设计、验证、数据 

就是让每位用户(无论是初学者 

还是专家)无需了解3D CAD软件 

另外,在激烈竞争的市场环 

管理和沟通交流的工具。 

的基本原理,而帮助他们掌握3D 

二、高效装配工具 

CAD@令人生畏的细节、技术和解 

SolidWorks为用户提供了一个 

决方法,使用户可以专注于设计, 

设计所有的产品零部件。为加速产 

高效、易用的装配设计环境。在这 

不必受CAD系统规则的困扰。SWIFT 

品的上市过程,产品往往基于以往 

个环境中用户既可以通过自底向上 

提供了一系列强大的工具,用来管 

的设计进行改型,并大量使用标准 

的方式将单个的零件装配为低级的 

理特征顺序、配合、草图关系以及 

的外购件,以降低重复设计成本并 

子装配,进而由低级的子装配组装 

尺寸标注和公差规则。 

节省时间。为提高客户满意度并降 

为更高一级的子装配,最后完成整 

装配中总是会出现零件之间干 

低材料成本、尽可能优化设计方 

个装配;也可以通过自顶向下的装 

涉的问题,SolidWorks允许工程师 

案,产品的更改必不可少。为了保 

配方式直接在装配环境中派生设计 直接在装配环境中进行零件尺寸的 

持优势,超前的研发投资和知识保 

零件。在创建新零件时,可直接参 

修改。然而,在对零件进行修改时 

护变得尤为重要,而企业的设计过 

考其他零件并保持关联。 

3 8 CAD/CAM与制造业信息化www icad corn cn 

用户经常会遇到一些需要添加尺寸 

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或添加约束从而导致过约束设计的 

量时间。 

区,设计师和工程师可查找、配 

情况。以往,用户总要花费大量的 

使用SolidWorks Toolbox,用 

置、下载供应商认证过的、通用零 

时间寻找新尺寸到底与哪些已存在 户可以即时访问标准件的全部有关 件的3D模型和现售组件,以应用 

的尺寸发生了 中突。而 IFT的草图 

数据,无需翻阅零件目录来查找数 到产品设计中。该站点的3D参数配 

专家和尺寸专家可以帮忙解决这个 值和规格。只需几秒钟就可以选出 置功能使用户可以快速、轻松地配 

困惑,给出建议并解决问题。 合适的零件并将其放入合适的孑L 置、查看各种免费3D CAD模型,以 

另外,在面对具有众多装配 中,只需指出孑L或螺纹大小再单 下载最符合特定需求的组件。 

关系的大规模装配体时,工程师总 击即可得到所需零件,进行拖放 

(5)设计库 

是会变得小心翼翼,生怕一不小心 即可将零件放入正确位置。由于 

SolidWorks提供了一个非常棒 

破坏了某个装配关系,然后面对大 

Toolbox与SolidWorks 3D CAD软件 

的设计资源库管理面板,如图2所 

量失效的装配关系手足无措。即使 

完全集成,用户可以充分利用智能 

示。用户可以将所拥有的各种可重 

对于一个非常有经验的专家,重新 零部件技术,使整个装配过程自动 复利用的设计资源加入到这个库 

理顺所有装配关系也要花费大量的 

进行,即使是上百个螺栓、垫圈或 

中,以备随时在新设计中调用。前 

时间。SWIFT ̄的配合专家就是帮 螺母,只需几下单击就可以正确地 面介绍过的标准件库、智能零部件 

助工程师完成这项工作的。当出现 装配它们。 和特征、3D在线内容库都可以添加 

配合 中突时,用户可以用交互的方 T001 boX支持ANSI、BSI、 

到这个管理面板中,非常方便。 

式强行建立配合关系,并删除不需 

CISC、DIN、ISO、JIS、GB以及公 

要的多余配合约束,直到达到最终 司自定义标准。 

满意的结果。 

(4)3D在线内容库(3D Content 

(2)智能零部件 

Centra1) 

智能零部件技术是SolidWorks 3D Content Centra 1是一种 

提供的一项非常有用的技术,将与 

集成 ̄USolidWorks设计库中的网络 

某个零件有关的所有特性封装到该 资源,是由So11dWorks合作伙伴 

零件中,在调用零件进行装配时, 

TraceParts提供主要内容的大型站 

零件可以自适应匹配目标并自动生 点。3D Content Central旨在为设计 

成一系列相应的特征。使用自动配 

师、工程师和制造商建立一个强大 

合功能和根据其他零部件自动调整 

的社区,使全球的产品设计师不仅 

大小的可重用智能零部件功能,可 

可以节省时间专注于3D CAD模型本 

以加快装配体的设计速度。 

身,还能借助提高的生产效率革新 

智能零部件使设计更快速、 和创造突破性产品,如图l所示。 

更直观。SolidWorks用户现在可在 

通过加入3D Content Central社 

图2设计库管理面板 

任何设计中创建并重复使用智能零 

部件,可将智能零部件从任何3D模 

型目录拖放到任何装配体中。这些 

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组件将自动调整大小以适应任务需 

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求,并确定其在装配体中正确的方 

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向和位置。同时,智能零部件不仅 

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会自动提供诸如螺栓、垫圈和螺母 

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的装配零件,而且也会在任何现有 

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装配零件中自动创建所有装配特 

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征,如孑L阵列。使用智能零部件不 

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仅可以减少错误数量,而且还可以 

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节省大量时间。 

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(3)标准件库 

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SolidWorks Toolbox是一个综 

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合的标准件库,利用它可以节省大 

图I 3D在线内容库 

CAD/CAM与制造业信息化・2007年第9期 39 

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2.大装配处理 

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型时,只加载其设计树而不求解, 

SolidWorks提供很多途径帮助 这样可以在很短的时间内打开模 

用户设计大型装配体,在处理大型 

型,再根据需求求解相应的部分。 

装配体时可以使用轻化技术,最大 

程度降低对计算机资源的需求。在 

(2)配置管理和显示状态 

SolidWorks提供了强大的配置 

设计包含成千上万个零件的大型装 

管理功能。通过在单个文档内创建 

配体时可获得无可比拟的效果,同 

零件或装配体的多种设计变化,可 

时又不影响设计和出详图功能。 

(1)大装配模式和轻量化装配 

以自动产生多种设计迭代,可以开 

发并管理具有不同尺寸、零部件、 

列。如图4所示,可以看到同一套 

图5显示完整装配 

So11dWorks提供了“大装配 

属性或其他参数的零件和模型系 

模式”的命令,激活该命令后, 

SolidWorks ̄自动进行一系列选项 齿轮变速传动机构在三种不同的配 

设置,如图3所示,包括自动以轻 

置下所演化的设计结果。 

化模式加载零部件、不显示边线、 

在做装配设计时,很多时候工 

隐藏所有参考体素,还包括禁用一 程师只是针对某个局部进行设计, 

些高级显示特性,如反锯齿、动态 如果将与此局部设计无关的部分自 

高亮显示等。当然,用户也可以在 

动隐藏,会使工程师专注于所需部 

SolidWorks选项对话框中对各选项 

分的设计。SolidWorks提供了显示 

进行单独设置。 

状态功能,允许在同一时刻设置不 

图6皮带传动设计显示配置 

同零部件的颜色、纹理、透明度、 

线框/渲染显示方式、显示/隐藏状 

态,并允许将这种显示设置保存为 

不同的显示状态。SolidWorks的显 

示状态管理为大装配处理提供了很 

高的灵活性,使用该功能可以快速 

和交互地查看产品的多种变化,如 

图3启用大装配模式 

图7电机设计显示配置 

图5~图7所示。 

其中,轻量化装配模式是一 

种非常有效地降低资源占用、提高 

装配处理效率的手段。所有的零件 

和子装配都可以被轻量化。在正常 

模式下打开一个装配体时,所有的 

模型数据都会被载入到内存中:而 

以轻化模式打开装配时,只是模型 

数据的一个子集被加载到内存中, 

剩余数据在需要时才会被载入,在 

对模型进行更改时,只有受更改影 

响的部分才会被完全求解。因此, 

使用轻化模式打开大装配体的速度 

要快得多,由于数据量小,在模型 

重建时也会快很多。 

另外,即使我们是以正常模式 

打开的装配体,也可以通过装配特 

征树选择相应的零件或子装配然后 

选择将其求解为轻量模型。除此之 

外,我们还可以选择在打开装配模 

40 CAD/CAM与制造业信息化・WWW icad cor33 cn 

图4根据配置派生设计 

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3.装配出图 

1.干涉检查与爆炸动画 

计分析软件。可以帮助用户识别 

从而提高产品质量。COSMOSWorks 

SolidWorks提供了完整的控制 

SolidWorks为用户提供了标准 出比较薄弱和容易失效的区域, 

装配出图的功能。除去标准的图纸 的干涉检查功能和装配爆炸功能。 

了一些独特的功能方便用户生成和 

能可以告诉用户哪里发生了干涉, 

控制装配图。 

功能,SolidWorks]Z程图环境提供 通过多样的结果反馈,干涉检查功 

Designer与SolidWorks软件紧密集 

成,并具备与SolidWorks同样的易 

干涉量为多少,既可以计算显示所 学易用的Windows界面,提供给用 

◎零件和装配体分析:通过 

◎只需单击一下即可为整个 有零部件之间的干涉情况,也可以 

户如下功能。 

项目生成材料明细表。可以自动为 计算所需子装配之间的干涉情况。 

工程视图中的每个零部件添加零件 

装配爆炸功能允许用户直接 

研究零件和装配体的应力、应变和 

序号,可以轻松对齐、调整注解大 

将零件按照所需方向拖放到合适的 

位移,可以轻松比较多种备选配 

小,进行拼写检查并重新使用注 

位置,并且以动画的方式显示装配 

置方案。 

解。还可以生成现成的修订表、孔 过程,极大地方便产品设计意图的 

◎分析自动化:实现零件和装 

配体的自动网格化。通过简单的拖 

放功能快速轻松地生成并复制分析 

表、其他类型的标准表以及用户自 

交流,如图8所示。 

定义的表。 

◎可以方便地对工程图进行 

2.运动动画 

SO]1 dWorkS An1m ator是 

研究算例。使用Design Scenario]Z 

比较以突出不同之处,并查看从一 SolidWorks提供的一个用来创建装 

具可以自动比较多个设计。 

个版本到另一个版本都进行了哪些 

配运动仿真的工具。通过在不同的 

◎真实条件模拟:应用已知 

更改。利用独特的“3D工程图视 时间帧记录装配体各部件的相对位 

位移与各种载荷和约束,包括力、 

图”功能,用户无需离开工程图 

置状态,以及整个装配体在空间 

压力、扭矩、轴承载荷及固定约束 

环境,就能以3D方式查看零件和 的位置和形态,然后自动生成中 

或定向约束,还可以模拟重力和离 

装配体。 

多个极限位置。 

间帧,Animator可以帮助用户快速 

心力的效果。 

◎结果可视化工具:使用各 

地向其他人员展示产品和交流设 

种功能强大且直观的可视化工具来 

计思想。 

◎在同一视图中显示装配体的 创建机构的运动动画,从而有效 

解释验证结果,从而提供有价值的 

三、装配验证与仿真 

此外,Animator还可以模拟马 

分析信息,以便更快更轻松地评估 

◎交流功能:只需单击一下 

鼠标,即可生成可自定义的HTML ̄ 

告,可以发布和共享包含可视化结 

果的eDrawings文件,还可以以标准 

在以往的产品设计过程中,设 

达、弹簧以及引力对运动机构的影 

设计备选方案。 

计工程师需要将设计方案提交给产 

响,创建机构的动力学仿真动画。 

品分析部门进行产品结构力学或物 

理条件的仿真分析,有时也需将产 

品样机制造出来以进行物理实验。 

如果分析结果或者物理实验表明产 

品需要更改,那么以上过程就需要 

重复进行,导致产品设计的成本和 

周期居高不下。 

3.COSMOSWorks Designer和 

CoSMoSMotion 

(1)COSMOSWorks Designer 

COSMOSWorks Designer是第 

格式( ̄flVRML、XGL、位图 ̄nJPEG) 

套面向非专业人员的强大的设 

保存结果图解。 

SolidWorks在产品包中提供设 

计验证的工具,不是要让设计工程 

师取代分析专家,而是通过提供易 

用强大的工具帮助设计工程师在设 

计过程中发现问题并及时做出设计 

更改,从而大大减少返工次数。同 

时,将分析专家从繁琐的重复劳动 

中解放出来,以便在更高层次上为 

企业制定产品分析规则。 

另外,通过仿真动画,设计 

工程师可以轻松地将产品的设计理 

念传递给其他人员。 

图8装配爆炸功能 

CAD/CAM与制造业信息化・2007年第9期4 1 

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(2)COS卜1OS卜1Ot1On 

索工具,例如设计库可以将用户经常 要花费的时间。 

COSMOSMotion是物理运动仿真软 需要重复使用的设计资源整合在一起, 

◎文件历史记录:可以自动捕获 

件,可以帮助用户改进产品设计。通 搜索功能可以快速获取用户的历史资 

文件历史记录,可允许产品设计团队 

idWorks提供 访问所需文件、确定处理这些文件的 

过COSMOSMotion,用户可以研究接触 

源。对于工作组用户,Sol

 WorkGroup,该组件已经包 

人员及查看确切的更改时间。

力和摩擦等物理数据,从而在设计阶 

了PDMWorks

 

dWorks Office Professiona]和 

段早期测试和优化设计。无论是在确 

含到So]i

◎安全数据仓库:PDMWorks数据 

仓库与常见的网络或本地文件夹不同, 

定马达和驱动器的大小、确定功耗、 

SolidWorks Office Premium产品包中; 

研制凸轮,还是改进齿轮传动,都能 

而对于企业级用户,则提供了独立运行 

它可以保证用户的设计信息不会受到非 

够借助COSMOSMotion迅速探究更多的 

版本的PDMWorks Enterprise。 

设计备选方案。 

(1)PDMWorks WorkGroup 

法访问以及意外覆盖和删除。 

◎重用产品设计数据:可以使用 

PDMWorks WorkGroup是一个经过 

快速搜索功能轻松访问相关内容,并 

四、装配结构数据管理 

实际生产验证的产品数据管理解决方 且更有效地重复使用先前开发的设计成 

产品数据管理,即PDM的应用可 

案,非常适合So]idWorksm程组的需 果,从而减少不必要的重复工作。 

以帮助用户有效管理数据并进行协同 

要。它易于安装和使用,允许设计团 

设计。然而,即使是市场上比较成熟 

队更有效地控制CAD文件的版本及管理 

的PDM系统,在实施过程中都有可能遭 所有项目数据。 

遇以下问题: 

(2)PDMWorks Enterprise 

对于需要更高数据管理和访问 

性能、分布式设计、灵活的工作流 

rks提供了可以 

◎简单的界面:与SolidWorks 3D 

程的企业,So]1dWo 

◎实施周期很长; 

CAD紧密集成,用户可以通过拖放将数 

独立运行的PDMWorks E nterprise。 

计环境,并随时在SolidWorks中将零部 WorkGroup的易学易用性,与Windows资 

◎需要大量定制工作,实施成本 据仓库中的零部件检出 ̄JSolidWorks设 

PDMWorks Enterprise继承了PDMWorks 

很高: 

◎学习难度较大,只有少数用户 

件检入到数据仓库中。 

才会使用: 

源管理器 ̄FSolidWorks 3D CAD紧密集 

◎快速部署:其部署时间仅为 

其他企业级PDM系统所需时间的几分 

◎易于安装,且几乎不需要定制 

成,还提供如下特性(如图9所示): 

◎解决方案不够灵活,工作流程 

即可使用,通常在两个小时内即可完 

需要改变时,要花费较大精力去重新 

成对该软件的安装和配置。 

定制或开发: 

 

◎数据管理:更有效地管理文档 

之一:

◎与CAD系统存在兼容性问题,总 和数据,包括说明、状态、编号和成本 

是滞后于CAD版本的发布。 

◎性能和安全:支持数据库和活 

等属性。只需通过选择项目并键入新的 动目录,提供更好的搜索和并发性能, 

◎灵活的工作流程定制:工作流 

针对上述这些问题,SolidWorks提 

值即可执行更改,并可自动更新所有关 

同时大大增加了安全级别。 

供了从个人用户到工作组用户,再到企 联的材料明细表和报告。 

业级用户的不同等级解决方案。 ◎版本控制:通过对所有项目文 

功能使审核过程实现自动化,以减少错 

对于个人用户而言,SolidWorks已 

件的访问权进行控制,可以避免意外 误并提高效率,允许用户轻松更改工作 

经在CAD内部集成了许多数据管理和搜 

地覆盖文件,并省去处理锚误文件所 

流,以快速适应各种变化; 

◎支持分布式设计环境:允许企 

易于学习和 

业员工在不同地点之间进行工作流协 

作,并提供独有的数据仓库同步机制 

保证性能和数据同步的平衡; 

完全的可配置性 

和可定制性 

 ̄ERP/MRP连接:提供开放的API, 

设计重用 

轻松与用户正在使用的ERP/MRP系统进 

行集成,实现数据共享。蕊 

MRP/ERP连接 

式设计团队 

自动审批流程 

图9优秀特性 

42 CAD/CAM与制造业信息化・WWW icad corn cn 


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