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摘要：Solidworks软件能够将设计者的思维转化为机械产品的三维设计，让头脑想象中的三维立体结构在计算机技术的帮助下构造出三维模型。Solidworks软件技术是将人们头脑中的思维模型转化成现实模型的重要桥梁，在当今机械设计领域中有着重要的作用。本文主要探究了Solidworks软件在现代机械设计中应用，以供参考。
关键词：Solidworks软件；机械设计；技巧应用
引言：随着信息技术的不断发展，社会不断进步，人们对产品要求不断提高，传统的二维平面制图难以满足需求。为了适应社会生产力发展的需求，三维软件技术逐渐运用到当今机械设计制造领域。该技术在一定程度上解决了二维难以实现三维的困难，提升了机械设计制造的水平，从而推进了制造业的发展。以Solidworks软件为例，其具有极强的绘图和运动仿真能力，在设计、制造等环节中发挥着重要的作用。目前我国Solidworks软件技术还处在起步发展阶段，还不是很成熟，相比国外应用技术有一定的差距，我们设计工作人员要不断完善自身素质，投入更多的精力到Solidworks软件技术建设中去，使其在我国的机械设计制造领域中发挥更多的价值，从而推进我国制造业的发展。
一、Solidworks软件总述
SolidWorks软件是世界上第一个基于Windows开发的三维CAD系统，由于技术创新符合CAD技术的发展潮流和趋势，SolidWorks功能强大，易学易操作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，提高设计效率。SolidWorks是市场份额增长最快、技术发展最快、市场前景最好、性能价格比最优的软件。随着SolidWorks版本的不断提高、性能的不断增强以及功能的不断完善，SolidWorks已经完全能满足现代企业机械设计的要求，并已广泛应用于机械设计和机械制造的各个行业，它主要包括机械零件设计、装配设计、动画和渲染、有限元高级分析技术和钣金制作等模块，完全满足机械设计的需求。
二、Solidworks软件应用
1、Solidworks模板设计
Solidworks是一款参数化数字化的软件，作为一款三维建模软件被大量设计师所采用，但是每个设计师的绘图习惯均不一样，所以一个企业需要一套完整的模板文件，将所有的图纸统一，方便后续图档的管理。Solidworks模板制作尤为重要，大大节约企业对图纸的标准化和参数化的时间，同时模板制作也让设计师对Solidworks操作使用快捷键，使设计效率提高。Solidworks模板包括零件、工程图、装配体模板，在制作Solidworks模板过程中，零件自定义属性是串联零件、工程图、装配体以及BOM表的核心，自定义属性包括零件名称、零件图号、零件材质、表面处理、热处理、零件数量等等。在链接自定义属性上，工程图才会显示出设计师对于零件名称、零件图号、零件材质、表面处理、热处理、零件数量等的需求，后续图纸发包加工制作，机械加工厂家根据图纸上表达的信息加工出来零件。工程图模板中，需要制定一些绘图标准，如视角、文本字体、尺寸标注、表格注释等，我国统一采用的是第一视角投影法，对于工程图标注要按照国标来定义，使图纸布局清晰，标注合理，公差严谨。
2、Solidworks机械零件设计
Solidworks软件具有对机械零件开发的设计模块，根据不同零件的特点，使用不同的零件设计方法，操作简单易学，设计方便，具体主要有特征工具栏、草图工具栏、曲面工具栏、钣金工具栏、焊件工具栏、模具工具栏和渲染工具栏等，每个工具栏当中又包含了不同的命令，设计师可根据实际设计需求选择对应的工具栏和命令，采用最方便合适的设计方法，高效便捷的完成各种零部件的设计，同时Solidworks是一款参数化建模软件，对零件参数进行修改具有快速、便捷、精准的特点，在零件参数上设计修改上或者更改零件结构有着一定的优势。Solidworks零件设计修改与对应的工程图或者装配体有这极大的关联，零件设计修改的同时工程图也随之变化，装配体中也随之变化，这完全体现了Solidworks软件的强大之处，而无需像CAD二维制图中，零件修改设计，装配体需再次编辑修改，相互间没有关联，容易遗忘，导致频繁出错，增加设计师修改工作量，影响设计效率。Solidworks软件在零件、工程图、装配体相互间存在关联性，设计师可以将主要精力集中机械结构设计上，有利于设计出更好更可靠的机械结构。
3、Solidworks装配体设计
Solidworks软件具有对装配体开发的设计模块，目前主要有两种装配体设计方法：自底而上（bottom-up）设计和自上而下（top-down）设计。
自底而上（bottom-up）的主要的思路是先设计好各个零件，然后将这些零件装配在装配体中，并按照装配体的设计意图对零件位置进行配合，在这各个零件装配设计之前，设计者已有明确的设计思路，确定各零件的大致外形尺寸，模组结构思路，零件与零件之间的约束和定位关系等。此方法是一种先有零件后有装配体的过程，零件的结构形式和外形尺寸是否合理，零件与零件之间是否会存现干涉现象，这些都会在装配体中表现出来。如果在装配过程中发生零件干涉或不符合设计意图时就要对零件进行修改。在检查结构设计可以用Solidworks软件的cosmosmotion运动仿真，对现有机构进行建模，用动画、图形、数据等多种形式输出零部件的轨迹、速度、加速度、作用力、反作用力等运动参数，根据分析结果可修改机械结构、零件尺寸、零件材料等等。这样零件重复设计修改，装配体实时重建模型，优化后的设计方案就在装配体中体现出来了。
自上而下（top-down）是一种先进的结构设计方法，是在装配体中以产品零件的点线面等特征为参照，根据设计思路在装配体中建立新零件，以现有参考零件的面或者基准面绘制草图，再建立特征完成新零件设计。这种方法使得每个零件之间都存在一定的内在关联，其他零件的生成可能影响某些零件的特征生成，在装配体设计过程中，需要根据零件之间的关联性，对零件的相互位置关系或参考配合要做适当的微调，及时修改在重建模型过程中发生的错误，不断的优化修改使得方案达到最优。由于Solidworks是一款参数化建模软件，对零件在修改过程中，对应的工程图和装配体也随着零件修改而变化，设计者可以在装配体中对需要修改的零件进行修改，在重建模型后可以更加直观清晰的观察修改后的整体结构，不断完善，设计者想象中的三维模型直观的展露出来了。
这两种装配体设计方法是目前机械设计领域中最常用的，各有其优缺点，设计者在进行装配体设计中，应根据实时需求来选择设计方法，高效快速的完成装配体设计。
三、结束语
回顾在使用Solidworks软件机械设计的过程中，深感其功能强大，易学易用。设计者可以综合自己的实际情况，运用SolidWorks设计，不断提高设计能力和创新思路。设计者只要对软件的熟练运用，就可以节省大量设计时间，提高设计效率，缩短设计周期，有利于新产品的开发和研制。
参考文献：
[1]张武.计算机辅助设计CAD技术在机械设计及制造中的应用[J].现代制造技术与装备，2017，02：82+84.
[2]刘洋君.CAD技术在机械设计中的应用及其发展趋势探讨[J].机电信息，2018（33）：47-50.
[3]杨振亚.论CAD在机械设计中的应用及机械制造技术的新发展[J].科技创新导报.2018（17）