产品设计制造业为什么选择SolidWorks

近年来，越来越多的制造商面临着改进产品设计的挑战。在国内一些发达地区的制造企业，他们的解决方法是紧跟国外制造企业的技术发展趋势，产品设计从二维转向三维。

一些二维CAD用户对三维CAD有些误解，可能只是听说过三维CAD很好，但往往曲解为三维软件出的图是三维的，车间技术人员无法进行机械加工；或者理解为三维转换二维需要另外一个中间工具。而当今主流三维CAD软件都以三维建模为基础，自动转换为二维工程图，由于每个软件的侧重点不一样，转化为工程图的难易程度也不一样。作为专业的CAD设计创新工具SolidWorks，在中国推广已有十多年的时间，软件本地化工作早已完成，自动生成的工程图已经完全符合国标要求及各行业要求，企业的设计工程师对此是不必担心的。

主流三维设计工具SolidWorks的特点：

1. 直观的表达零件及装配体模型

使用二维CAD的设计工程师表达一个产品时，首先是虚拟设计对象的实际状况，然后通过计算机及软件把虚拟对象表达为二维三视图，交付生产。这个过程，产品设计工程师的脑力工作强度比较高。二维三视图无法实现完全参数化，结果又难免不出错。应用三维CAD软件完成设计工作的工程师只需要关注设计思想，因为直观，设计建模变得相对更容易，工程图生成因为是自动的，技术上就没有实现难点。单从脑力劳动强度上看，设计工作会变得很轻松。

2.装配体在三维软件SolidWorks中，以直观形式表达每个零部件之间的相互配合，设计工程师可以及时察觉到零件与零件之间是否能合理装配，在运动过程中零件之间是否发生干涉和碰撞等问题，这样就能避免零件设计缺陷，降低制造成本。针于一些大型复杂装配体，使用二维软件的设计工程师需要花费大量的时间出一张装配工程图，但在SolidWorks中，依据于计算机虚拟实际产品，出一张完全符合标准的装配工程图几乎不会占用设计时间。

3. 分析验证

如何确保在满足同样功能的前提下尽量减少原材料使用，这就需要对设计结果进行有限元分析以优化产品，包括应力、运动、疲劳等分析。分析验证必须完全基于三维模型及符合实际工况的分析条件。经过对设计结果的分析验证，当然比依据经验获得的数据更科学些，设计工程师才能得知关于产品生命周期的相对准确的数据，做到设计更精准及客户信任度更高。

4. 产品上市周期

通过对大量的SolidWorks或其他三维CAD用户的调研和数据对比，使用三维CAD软件SolidWorks进行机械设计，比用二维CAD软件绘图效率有显著提高，出错率减少约90%，产品上市周期缩短约40%。

5. 系列化产品

系列化产品设计是二维CAD软件无法实现的，但在三维环境下实现就很容易，这也是更多的设计人员转向使用三维软件的最重要的因素之一。

6. 市场响应

SolidWorks提供面向市场宣传推广的材料制作工具“渲染”和“动画”模块。投标是产品销售经常面对的商业行为，在进行投标时，展现产品不再需要静态的、单调的工程图、产品的平面图片及图案繁杂的宣传手册，而是把产品制作成动画，以动画的形势展现给客户，可以全方位完整表达产品的各种性能或特点。动态的、逼真的虚拟样机通过现代化的多媒体制作手段展现给客户，具备二维时代无法比拟的产品推广优势，可以吸引更多的关注和兴趣，更好的提高产品市场竞争力。

7. 与CAM软件的集成技术

国内外很多制造企业已实现了产品无纸化生产，甚至完全自动化生产作业车间。产品的计算机三维模型因为是产品生命周期的起源，所以在高自动化生产作业的现代企业，计算机三维设计软件成为唯一不可缺少的工具。

因为地区发展的不均衡，目前仍在使用二维CAD软件处理日常设计工作的企业，会将面临一个很痛苦的阶段。而这是一个不得不做的工作，关键是选择什么时候来做

CAD最常用在哪些职业？

CAD即计算机辅助设计（Computer Aided Design,CAD），其概念和内涵正在不断地发展中。1972年10月，国际信息处理联合会（IFIP）在荷兰召开的“关于CAD原理的工作会议”上给出如下定义：CAD是一种技术，其中人与计算机结合为一个问题求解组，紧密配合，发挥各自所长，从而使其工作优于每一方，并为应用多学科方法的综合性协作提供了可能。CAD是工程技术人员以计算机为工具，对产品和工程进行设计、绘图、造型、分析和编写技术文档等设计活动的总称。

根据模型的不同，CAD系统一般分为二维CAD和三维CAD系统。二维CAD系统一般将产品和工程设计图纸看成是“点、线、圆、弧、文本……”等几何元素的集合，系统内表达的任何设计都变成了几何图形，所依赖的数学模型是几何模型，系统记录了这些图素的几何特征。二维CAD系统一般由图形的输入与编辑、硬件接口、数据接口和二次开发工具等几部分组成。

CAD是Autodesk公司的产品

三维CAD系统的核心是产品的三维模型。三维模型是在计算机中将产品的实际形状表示成为三维的模型，模型中包括了产品几何结构的有关点、线、面、体的各种信息。计算机三维模型的描述经历了从线框模型、表面模型到实体模型的发展，所表达的几何体信息越来越完整和准确，能解决“设计”的范围越广。其中，线框模型只是用几何体的棱线表示几何体的外形，就如同用线架搭出的形状一样，模型中没有表面、体积等信息。表面模型是利用几何形状的外表面构造模型，就如同在线框模型上蒙了一层外皮，使几何形状具有了一定的轮廓，可以产生诸如阴影、消隐等效果，但模型中缺乏几何形状体积的概念，如同一个几何体的空壳。几何模型发展到实体模型阶段，封闭的几何表面构成了一定的体积，形成了几何形状的体的概念，如同在几何体的中间填充了一定的物质，使之具有了如重量、密度等特性，且可以检查两个几何体的碰撞和干涉等。由于三维CAD系统的模型包含了更多的实际结构特征，使用户在采用三维CAD造型工具进行产品结构设计时，更能反映实际产品的构造或加工制造过程。

目前，三维CAD系统已经成为企业进行产品创新设计的主流工具。三维CAD系统已经从早期的实体造型，发展到特征造型和基于约束的造型。

CAD系统广泛应用于机械、电子、汽车、航空航天、模具、仪表、轻工等制造行业。三维CAD系统在产品的零件造型、装配造型和焊接设计、模具设计、电极设计、钣金设计等方面提供了强大的功能，真实感显示、曲面造型的功能也已经很强大。

目前，高端的三维CAD系统主要包括UG NX、CATIA、PRO-E。中端主流的三维CAD系统主要包括SolidWorks、SolidEdge、Inventor。国产的三维CAD系统有Solid3000和CAXA实体工程师。而我国流行的二维CAD系统主要包括AutoCAD、CAXA、中望、浩辰等。

基于三维CAD系统，已经有很多CAE/CAM系统，支撑产品的设计/仿真和制造。