第1章SolidWorks 2021機械設計入門   001
1.1 SolidWorks 2021 簡介       001
1.1.1 SolidWorks 2021 功能概覽   001
1.1.2 SolidWorks 2021 界面     006
1.1.3 機械設計與SolidWorks     009
1.2 SolidWorks 軟件基本操作     010
1.2.1 SolidWorks 文件管理      010
1.2.2 操控模型視圖         011
1.2.3 選擇對像           014
1.2.4 繫統環境配置         019
1.3 模型對像的操作與修改      020
1.3.1 利用三重軸操作對像      021
1.3.2 利用Instant3D 操作對像    022
1.3.3 利用控標創建對像       025
1.3.4 創建參考幾何體        026
1.4 入門案例—支撐腳設計     030

第2章繪制零件草圖         036
2.1 SolidWorks 草圖         036
2.1.1 進入SolidWorks 草圖環境   036
2.1.2 SolidWorks 草圖環境界面    037
2.1.3 草圖繪制的難點分析與技巧   038
2.2 繪制與編輯草圖曲線       040
2.2.1 繪制草圖曲線         041
2.2.2 草圖編輯與修改        052
2.3 草圖約束            061
2.3.1 幾何關繫約束         061
2.3.2 草圖尺寸約束         064
2.3.3 草圖尺寸設置         064
2.4 繪制3D 草圖           067
2.5 草圖繪制實例          068
2.5.1 案例一：零件草圖1      068
2.5.2 案例二：零件草圖2      072

第3章零件實體建模         079
3.1 實體建模相關特征指令      079
3.1.1 基於草圖的加材料特征指令   079
3.1.2 基於草圖的減材料特征指令   084
3.1.3 高級特征指令         084
3.1.4 工程特征指令         089
3.1.5 特征變換操作指令       096
3.2 高級實體建模          097
3.2.1 實體建模技術要點       097
3.2.2 建模訓練一          100
3.2.3 建模訓練二          106
3.2.4 建模訓練三           111

第4章零件參數化設計        120
4.1 通過方程式進行參數化設計    120
4.1.1 訪問“方程式、整體變量、及尺寸”對話框  120
4.1.2 方程式參數化設計案例：深溝球軸承設計    126
4.2 應用Toolbox 標準件庫設計標準件 131
4.2.1 啟用Toolbox 插件       131
4.2.2 Toolbox 參數化設計案例：凸輪設計  132
4.3 應用外部插件設計標準件     133
4.3.1 GearTrax 齒輪插件      133
4.3.2 SolidWorks 彈簧宏程序     137

第5章零件裝配設計         138
5.1 SolidWorks 裝配設計簡介     138
5.1.1 SolidWorks 2021 裝配設計環境 138
5.1.2 裝配設計相關指令       139
5.1.3 布局草圖           141
5.1.4 裝配體檢測          143
5.1.5 創建爆炸視圖         145
5.2 自底向上裝配設計案例      148
5.3 自上而下裝配設計案例      154

第6章機械工程圖設計        162
6.1 SolidWorks 工程圖設計環境    162
6.1.1 進入工程圖設計環境      162
6.1.2 工程圖的配置設定       163
6.2 創建工程圖視圖         165
6.2.1 標準視圖           165
6.2.2 派生視圖           166
6.3 標注圖紙            173
6.3.1 標注尺寸           173
6.3.2 圖紙注解           177
6.3.3 材料明細表          180
6.4 工程圖制作案例         181
6.4.1 制作渦輪減速器箱體零件圖   181
6.4.2 制作銑刀頭裝配工程圖     194

第7章Motion機構運動仿真     202
7.1 Motion 機構運動仿真概述     202
7.1.1 運動算例工作界面       202
7.1.2 時間線、時間欄的編輯與操作 206
7.2 動畫制作案例          208
7.2.1 創建關鍵幀動畫        208
7.2.2 創建基於相機的動畫      211
7.2.3 利用動畫向導創建裝配體爆炸動畫   217
7.3 創建基本運動案例        218
7.3.1 創建四連杆機構的基本運動   218
7.3.2 齒輪傳動機構仿真       221
7.4 Motion 運動分析案例       224

第8章Simulatio分析     229
8.1 Simulation分析概述     229
8.1.1 SolidWorks Simulatio簡介 229
8.1.2 SolidWorks Simulation 分析類型 230
8.1.3 Simulation分析的一般步驟  34
8.1.4 Simulation 使用指導      236
8.2 Simulation 分析工具介紹      238
8.2.1 分析算例           238
8.2.2 應用材料           240
8.2.3 設定邊界條件         243
8.2.4           245
8.3分析案例：靜應力分析   252

第9章零件質量評估與分析      259
9.1 FeatureWorks 特征識別      259
9.1.1 設置FeatureWorks 選項    259
9.1.2 識別特征           260
9.2 零件特征的修復         264
9.2.1 檢查零件幾何體        264
9.2.2 輸入診斷           265
9.3 尺寸及公差分析         266
9.3.1 應用DimXpert 提升產品質量  266
9.3.2 應用TolAnalyst 得到更好產品   270
9.4 產品質量分析案例        275

第10章鈑金零件設計        281
10.1 SolidWorks 2021 鈑金設計工具   281
10.1.1 鈑金法蘭工具        281
10.1.2 折彎鈑金工具        283
10.1.3 鈑金成形工具        285
10.1.4 鈑金剪切工具        288
10.1.5 展開與折疊         289
10.1.6 將實體零件轉換成鈑金件   290
10.2 鈑金零件設計案例        292

第11章CAM零件加工與制造     302
11.1 SOLIDWORKS CAM 數控加工基本知識   302
11.1.1 數控機床的組成與結構    302
11.1.2 數控加工原理        303
11.1.3 SOLIDWORKS CAM 簡介   304
11.2 通用參數設置          305
11.2.1 定義加工機床        305
11.2.2 定義毛坯          307
11.2.3 定義夾具坐標繫統      309
11.2.4 定義可加工特征       309
11.2.5 生成操作計劃        311
11.2.6 生成刀具軌跡        311
11.2.7 模擬刀具軌跡        312
11.3 數控加工案例          312
11.3.1 案例一：2.5 軸銑削加工    312
11.3.2 案例二：3 軸銑削加工    315
11.3.3 案例三：車削加工      318

SolidWorks 三維設計軟件是法國達索公司的旗艦產品。自問世以來，以其優異的性能、易用
性和創新性，極大地提高了機械工程師的工作效率。SolidWorks 在與同類軟件的激烈競爭中，確立了其市場地位，成為三維機械設計軟件的標準，其應用範圍涉及機械、航空航天、汽車、船舶、通用機械、醫療器械和電子等諸多領域。

本書內容
本書是以SolidWorks 2021 為基礎，向讀者詳細講解SolidWorks 的基本功能及其他插件功能
的應用方法。

全書共11 章，內容從軟件簡介開始，詳細介紹了SolidWorks 軟件的基礎操作、零件草圖繪制、零件實體建模、零件參數化設計、零件裝配設計、機械工程圖設計、機構運動仿真分析、質量評估及分析、數控加工與制造等。各章內容安排如下。

第1章：主要介紹SolidWorks 2021機械設計入門知識，包括軟件界面、軟件基本操作、模型對像的修改與操作等，這些內容可以幫助讀者熟練操作軟件。

第 2 章：主要講解 SolidWorks 2021 草圖環境界面、繪圖工具、草圖約束工具及繪圖的操作步驟等。

第 3 章：主要講解 SolidWorks 2021 零件設計環境中的實體建模相關指令及零件設計高級案例。

第 4 章：主要講解 SolidWorks 2021 基於零件參數化設計的全部功能，包括利用方程式進行參數化設計、利用Toolbox 內部插件進行標準件的參數化設計和利用外部插件程序進行參數化零件設計。

第5章：主要講解SolidWorks的兩種裝配設計方法—自上而下裝配設計和自底向上裝配設計，並全面介紹了相關裝配設計指令的使用方法。

第6章：主要講解SolidWorks的機械工程圖設計全流程，包括工程圖環境介紹、工程圖視圖的創建、圖紙尺寸的標注、圖紙注釋及材料明細表的添加等。

第 7 章：主要講解 SolidWorks 的 Motion 機構運動仿真全流程，內容包括：運動算例用戶界面、時間線、時間欄的編輯與操作及3 種運動仿真案例。

第 8 章：主要講解 SolidWorks Simulation分析知識，SolidWorks Simulation 是一款基（即FEA 數值）技術的分析軟件，本章介紹的內容有Simulation 工作界面分析步驟分析工具指令及靜應力分析案例等。

第9章：主要講解如何利用SolidWorks的零件質量評估工具和尺寸、公差分析繫統對零件和產品進行分析，以幫助提升產品質量與性能。

第 10 章：主要介紹 SolidWorks 的鈑金設計工具及其鈑金零件的設計方法。

第 11 章：主要講解 SolidWorks CAM 零件加工與制造知識，內容涉及 CAM 數控加工基本知識、SolidWorks CAM 通用參數的設置和數控加工的真實案例。

本書特色
本書基於SolidWorks 2021 軟件與機械設計相關的功能模塊，對機械產品的零件建模和裝配
設計進行全面細致的講解。本書由淺到深、循序漸進地介紹了SolidWorks 2021 的軟件基本操作及功能命令的使用方法，並配合大量的制作實例。

本書突破了以往SolidWorks 書籍的寫作模式，主要針對使用SolidWorks 2021 的廣大初中級
用戶，同時配備了多媒體教學文件，將案例制作過程制作為教學視頻，講解形式活潑，方便實用，便於讀者學習使用。同時教學文件中還提供了所有實例及練習的源文件，按章節放置，以便讀者練習使用。

通過對本書內容的學習、理解和練習，能使讀者真正具備工程設計者的水平和素質。
配套資源和技術支持本書的配套素材和視頻教學文件請用微信掃描下面的二維碼進行下載。如果有任何技術性的問題，請用微信掃描下面的二維碼，聯繫相關技術人員進行解決。
如果在配套資源下載過程中踫到問題，請聯繫陳老師，郵箱chenlch@tup.tsinghua.edu.cn。

作者
2022 年1 月