Трехмерное моделирование изделий дает массу преимуществ перед традиционным двумерным проектированием, например, исключение ошибок собираемости изделия еще на этапе проектирования, создание по электронной модели детали управляющей программы для обработки на станке с ЧПУ. С помощью программы SolidWorks можно увидеть будущее изделие со всех сторон в объеме и придать ему реалистичное отображение в соответствии с выбранным материалом для предварительной оценки дизайна.

Трехмерная деталь SolidWorks получается в результате комбинации трехмерных примитивов. Большинство элементов основаны на плоском эскизе, по которому создается базовый трехмерный объект. Последовательное наращивание 3D объектов и позволяет в итоге получить желаемый результат.

Двунаправленные ассоциативные взаимосвязи между деталями, сборками и их чертежами SolidWorks гарантируют соответствие модели и чертежа, так как все изменения сделанные в детали автоматически передаются связанную с ней сборку и чертеж.

Опциональные модули SolidWorks позволяют расширить базовые возможности дополнительными функциями по:

• созданию фотореалистичных изображений (PhotoWorks);
• распознаванию дерева построения и параметризации геометрии импортированной из других CAD систем (FeatureWorks);
• созданию презентационных видеороликов изделий в среде SolidWorks (SolidWorks Animator);
• трехмерной обводке кабелей электрических систем и трубопроводов (SolidWorks Routing);
• созданию автономно просматриваемых чертежей и моделей, для обмена информацией с партнерами не имеющими SolidWorks (eDrawings) и т.д.

Инструменты и возможности базового модуля

Интерфейс пользователя

Интерфейс программы SolidWorks, документация и функциональные инструкции переведены компанией-разработчиком на русский язык. Учитывая это и интуитивно понятные принципы проектирования в SolidWorks требуется совсем не много времени на освоение программы и получение конечной конструкторской документации.

Правая панель представляет собой графическую область, в которой выполняются различные операции над деталью, сборкой или чертежом.

В левой части окна SolidWorks отражается информация о дереве построения Feature Manager, параметрах функций и конфигурациях модели.

Последовательность построения модели фиксируется в дереве Feature Manager. Дерево проектирования Feature Manager позволяет управлять элементами построения модели вносить изменения в конструкции детали на любом этапе проектирования, не перестраивая деталь заново с нуля.

Менеджер свойств PropertyManager отображает информацию о всех возможных параметрах множества таких функций, как эскизы, скругления, построение твердотельного элемента, поверхности, сопряжения сборок и т.д.

Менеджер конфигурации служит для создания, выбора и просмотра многочисленных конфигураций деталей и сборок в документе. Использование конфигураций дает возможность создавать в одном файле модели несколько исполнений изделия.

Библиотека материалов SolidWorks позволяет определять материал детали для массовых характеристик, спецификаций и расчетов в COSMOSXpress или COSMOSWorks. База данных может быть пополнена пользователем и содержит информацию о физических свойствах материала и свойствах видимости (цвет детали, штриховка, текстура материала).

Для удобства проектирования имеются все необходимые инструменты для просмотра информации в области моделирования выбор стандартных видов, увеличение и вращение модели, создание быстрых аналитических разрезов и т.д.

Имеются возможности получения статистической информации, характерные только для трехмерного твердотельного моделирования, это например, измерение расстояний и углов пространственной модели, определение массовых характеристик, определение количества компонентов в сборке.

Для удобства выбора элементов в SolidWorks существуют фильтры позволяющие выбирать заранее определенные элементы модели.

Функция Print3D одним щелчком мыши дает пользователям, подключенным к сети Internet, прямой доступ к самым эффективным технологиям быстрого прототипирования в промышленности, включая стереолитографию (SLA), нанесение термопластов (FDM - Fused Deposition Modeling), лазерное спекание порошков (SLS - Selective Laser Sintering) и др.

Инструмент создания макросов позволяет создавать собственные функции. Сохранив определенную последовательность действий, по одной команде можно воспроизвести ее автоматически.

SolidWorks открытая система для написания пользовательских программ на Visual Basic и Visual C++.

Стандартные функции Windows обеспечивают работу с файлами (открытие, сохранение, …), печать эскизов 3D модели с экрана и чертежей SolidWorks осуществляется на любой плоттер или принтер.

Проектирование деталей

Трехмерный объект основывается на плоском или трехмерном эскизе, для построения эскиза существует большое количество различных инструментов действующих в совокупности с "умными" привязками и позволяющих строить:

• прямые, окружности и сплайны;
• обрезать и удлинять линии;
• зеркально отображать и копировать объекты;
• делать скругления и фаски;
• строить различные массивы объектов и эскизы текста;
• проставлять размеры в автоматическом или ручном режиме;
• наложение геометрических взаимосвязей;
• проецирование на эскиз контуров выбранных элементов и т.д.

Инструмент построения трехмерных твердотельных элементов:

• вытягиванием эскиза или выбранного контура в любом направлении;
• получение тел вращения;
• элемента по заданным сечениям;
• по указанной траектории;
• придание толщины поверхности;
• создание уклонов на грани модели
• вырезы по эскизу, поворотом, по сечениям, по траектории, плоскостью или поверхностью;
• получение скруглений (с постоянным или переменным радиусом) и фасок;
• построение ребер жесткости;
• создание оболочки;
• получение массива элементов различными способами;
• деформирование твердого тела;
• копирование элементов;
• комбинирование твердых тел и объединение в одну деталь;
• вставка детали из файла в активный документ детали и т.д.

Инструмент построения поверхностей:

• вытягиванием или вращением профиля;
• вытягиванием профиля вдоль траектории;
• по сечениям между профилями;
• эквидистанта к поверхности;
• отсечение поверхности плоскостью, эскизом или другой поверхностью;
• сшивка поверхностей;
• разъема между деталями;
• преобразование замкнутого объема поверхностей в твердое тело и т.д.

Проектирование сварных деталей по трехмерному эскизу с компоновкой профилей из базы. Профиль в базе определяется по стандарту, типу и размеру. Можно создавать собственные профили и добавлять их в библиотеку. При обработке сварных конструкций имеется инструмент:

• отсечения и удлинения, как инструментами обрезки;
• построения торцевых пробок;
• построения сварных швов;
• элементов углового соединения и т.д.

Проектирование деталей из листового металла в SolidWorks возможно, как в прямом "от детали к развертке", так и в обратном порядке "от развертки к детали". Для этого имеются инструменты:

• построения разверток;
• закругление кромки листовой детали в виде каемки;
• добавление сгибов;
• создание зазора между двумя кромками и т.д.

Моделирование трехмерных объектов редко обходится без построения вспомогательной геометрии. В SolidWorks имеется возможность построения справочной плоскости, оси, системы координат и точки, или указать один из объектов справочным.

Создание сборки

Проектирование сборок в SolidWorks осуществляется по двум основным методам: "снизу вверх" или "сверху вниз", а также их сочетанием. При проектировании "снизу вверх" сначала создаются детали, затем они вставляются в сборку и сопрягаются согласно требованиям проекта. Метод проектирования "сверху вниз" отличается тем, что работа начинается в сборке. Проектирование "сверху вниз" в контексте сборки позволяет создавать ссылки на геометрию исходной модели, таким образом, что если изменяется размер исходной модели, связанная с ней деталь обновляется автоматически.

Для повышения производительности и удобства работы с большими сборками и их чертежами, содержащими десятки тысяч деталей, в SolidWorks предусмотрен специальный режим, позволяющий сократить время загрузки файла и рационально распределять ресурсы компьютера за счет отображения сокращенной информации о компонентах сборки.

Инструменты для работы со сборками:

• добавление существующего узла или детали в сборку;
• перемещение и вращение компонентов сборки;
• сопряжение компонентов сборки, в том числе по принципу симметричности, кулачка и редуктора;
• создание видов с разнесенными компонентами;
• скрытие и отображение компонентов;
• настройки прозрачности компонентов сборки;
• проверка интерференции и измерение динамического зазора между компонентами и т.д.

При наложении соответствующих взаимосвязей между компонентами сборки возможно моделирование кинематики механизма сборки. Для этого к одному из взаимосвязанных компонентов, имеющему соответствующие степени свободы, прикладываются движители способные имитировать поступательное или вращательное движение, привод от пружины или действие сил гравитации.

Создание чертежей

Оформление чертежей в SolidWorks осуществляется в соответствии с требованиями ЕСКД.

В основе чертежа лежит трехмерная модель детали. Деталь и чертеж имеют взаимосвязи автоматически обновляющие чертеж при изменениях детали, это обеспечивает постоянное соответствие модели и чертежа. На чертеж можно перенести стандартные виды или любой другой вид с модели, в том числе изометрический. Степень автоматического наполнения чертежного вида с модели регулируется настройками.

Для оформления чертежа имеется инструмент позволяющий:

• автоматически получать совмещенные виды, местные виды, разрезы и сечения;
• строить разрезы по разрезу,
• наносить размеры и обозначения параметров качества поверхности,
• добавлять примечания и технические условия,
• автоматически или вручную расставлять позиции,
• автоматическое формирование спецификации;
• указывать допуски и посадки из встроенной базы данных;
• автоматическое заполнение основной надписи;
• копировать виды и создавать многолистовые чертежи и т.д.

Экспресс-анализ прочности деталей

В базовый пакет SolidWorks входит модуль COSMOSXpress, который используется для экспресс-расчета деформации и определения коэффициента запаса прочности детали по заданным нагрузкам. В результате COSMOSXpress позволяет определить концентраторы напряжения и добиться максимально эффективного использования материала за счет снижения веса элементов конструкции с избыточным запасом прочности.

Обмен данными с другими САПР

SolidWorks включает в себя большое количество трансляторов, как нейтральных: IGES (*.iges); ACIS (*.sat); STL (*.stl); STEP (*.step, .stp); VDAFS ( *.vda); VRML ( *.wrl); Parasolid ( *.x_t, *.x_b, *.xmt_txt, *.xmt_bin), так для прямого импорта данных из популярных CAD-систем: AutoCad (*.dxf, *.dwg) и д.р.

Требования к системе

• Операционная система Windows XP, Windows 2000, Windows NT 4.0(SP 6)
• Процессор Pentium или AMD Athlon.
• Минимальный размер ОЗУ 128 МБ.
• Желательна протестированная компанией SolidWorks видео-карта. Список протестированных видео-карт доступен по адресу http://www.solidworks.com/pages/services/VideoCardTesting.html
• Мышь или другое указывающее устройство.
• Диcковод CD-ROM.