SolidWorks是法国达索公司开发的一款功能强大的计算机辅助设计（CAD）软件，广泛应用于各种复杂机械设计和工程分析领域。近年来，为适应发展需要，SolidWorks引入了人工智能（AI）技术，以提高其功能和效率。在SolidWorks 2024版本中，强调了人工智能驱动的重要性。通过整合机器学习和人工智能技术，该版本实现了设计工作的自动化。这种自动化可以大幅提高设计师的工作效率，减少烦琐的人工操作。此外，SolidWorks 2024版本还提供了多种人工智能驱动的设计工具，如角色3D Creator、3D SheetMetal Creator和3D Structure Creator等。这些工具能够帮助用户更快地完成复杂的设计任务，提升设计效率和质量。值得一提的是，这些工具还具有自动检测设计错误并提供修改建议的功能，这极大地减少了设计师的工作量，避免了人为因素导致的错误。本书内容本书基于SolidWorks 2024版本，详细阐述了SolidWorks结合人工智能技术进行机械及产品优化设计的全流程。在介绍这一流程的同时，本书也深入探讨了SolidWorks基本建模功能以及其他插件的应用。全书共分为14章，从软件入门应用开始，逐步引导读者掌握SolidWorks的各项功能和应用。第1章为读者介绍了SolidWorks 2024的设计入门知识以及人工智能的初步概念。本章涵盖了软件界面、基本操作以及参考几何体等内容，旨在帮助用户熟练掌握软件的基础操作。第2章专注于SolidWorks 2024的草图环境。本章详细解释了草图环境界面、绘图工具、草图约束工具以及具体绘图的操作步骤等内容，为用户提供了全面且实用的草图设计指导。第3章进一步介绍了SolidWorks的3D草图曲线设计和空间曲线设计，这是产品设计的关键基础。通过本章的学习，读者能够掌握曲线设计的曲面造型基础，为后续的产品设计打下坚实的基础。第4章和第5章则聚焦于零件设计环境。这两章分别讲解了基本实体建模和工程实体特征的相关指令和应用案例，通过实际案例的分析和操作，帮助读者更好地理解和掌握这些指令的应用。第6章对SolidWorks的曲面功能指令进行了详细解读，并探讨了其在产品造型设计方面的实际应用。通过本章的学习，读者能够了解并掌握如何利用这些指令进行产品造型设计。第7章介绍了SolidWorks 2024的零件参数化设计全功能。本章的内容包括利用方程式进行参数化设计、使用Toolbox内部插件进行标准件的参数化设计，以及利用外部插件程序进行参数化零件设计等，这些内容将帮助读者在参数化设计方面获得更全面的理解和实践能力。第8章讲解了SolidWorks的两种装配设计方法：自上而下装配设计和自底向上装配设计。同时，本章也对相关的装配设计指令进行了全面的介绍，以帮助读者更好地理解和应用这两种设计方法。第9章的内容主要集中在SolidWorks的机械工程图设计上。本章详细阐述了工程图设计的全流程，包括工程图环境的介绍、工程图视图的创建、图纸尺寸的标注、图纸注释及材料明细表的添加等，为读者提供了工程图设计的全面指导。第10章介绍SolidWorks中的钣金设计工具以及钣金零件的设计方法。在SolidWorks中，还可以利用钣金设计功能来进行板件结构件的设计和仿真制造。第11章介绍SolidWorks 2024的焊接与结构系统设计功能和实战应用。第12章介绍管道和管筒线路的设计方法。内容涵盖自定义线路设计模板、将零件添加到步路图中，以及通过各种自动和手工方法生成线路路径等。第13章包括SolidWorks有限元分析模块Simulation的功能和实战案例。第14章介绍运用人工智能如何辅助SolidWorks进行产品研发方案设计、智能驱动设计和AI图像及3D模型的快速生成，让读者轻松掌握AI技术。本书特色本书具备以下特点。SolidWorks 2024的新功能详解：随着SolidWorks软件的持续更新与升级，每一个新版本均引入了全新功能和改进，这些均致力于提升设计效率及用户体验。本书将引导读者深入探索SolidWorks 2024的新功能，并助力读者有效运用这些功能进行设计工作。人工智能辅助设计：人工智能技术在设计领域的运用日益普遍，它能显著提高设计的效率和质量。本书阐述了SolidWorks软件与人工智能技术的融合，这种结合使自动化设计、优化和分析成为可能，有助于更迅速地完成复杂的设计任务。通过本书，读者将深入了解如何利用人工智能辅助设计工具增强自身的设计能力。从入门到精通的全方位指导：本书旨在为读者提供从初级入门到高级精通的全面指导，涵盖SolidWorks软件的使用以及人工智能辅助设计技术的应用。无论读者是初学者还是具有一定经验的设计师，都可以通过本书系统地提升自身的设计技巧和能力。作者信息、配套资源及技术支持本书由国防大学联合勤务学院副教授张庆余、资深机械设计师徐基坤和空军航空大学航空基础学院副教授刘铁军共同完成编写。本书的配套资源包括配套素材和视频教学文件，请扫描下面的二维码进行下载，配套视频还可以用微信扫描各章首的二维码直接观看。如果在配套资源下载过程中遇到问题，请联系陈老师，邮箱：chenlch@tup.tsinghua.edu.cn。如果碰到技术问题，请扫描下面的技术支持二维码，联系相关人员进行解决。 ?????????编者2024年2月

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基础部分：零件、工程图、钣金、焊件、管道、线路设计、有限元、人工智能辅助设计等。

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《SolidWorks 2024完全实战技术手册》全面介绍SolidWorks软件的基本操作和各种设计技术，其中部分章节重点介绍了人工智能驱动的设计自动化，通过整合机器学习和人工智能技术，使设计工作更加高效和精准。

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《SolidWorks 2024完全实战技术手册》的读者对象包括SolidWorks设计师、工程师、学生以及技术创新者和研究者。本书可以作为高等院校和培训机构的教材，也可以作为指导学生学习和掌握SolidWorks软件和人工智能辅助设计的辅导用书。

徐基坤

从业多年的资深机械设计师，抖音百万粉丝

精通Solidworks、AutoCAD、Catia、NX等多种机械设计软件，拥有10年线上教学经验。

第1章　 SolidWorks与人工智能辅助设计入门

1.1　SolidWorks 2024 概述 ?001

1.1.1　SolidWorks 2024 新增功能 ?001

1.1.2　SolidWorks 2024 用户界面 ?003

1.1.3　SolidWorks 2024 文件管理 ?004

1.2　人工智能应用入门 ?009

1.2.1　人工智能的分类与应用 ?009

1.2.2　人工智能大语言模型 ?010

1.3　视图操控技巧 ?014

1.3.1　键鼠快捷键 ?014

1.3.2　鼠标笔势 ?014

动手操作 利用鼠标笔势绘制草图 016

1.4　参考几何体 ?018

1.4.1　基准面 ?018

动手操作 创建基准面 020

1.4.2　基准轴 ?021

动手操作 创建基准轴 023

1.4.3　坐标系 ?023

动手操作 创建坐标系 024

1.4.4　创建点 ?025

动手操作 创建点 025

1.5　人工智能辅助设计入门案例：阀体零件造型设计 ?026

1.5.1　利用通义千问大模型进行零件分析 ?026

1.5.2　解析SolidWorks 建模设计过程 ?029

第2章　草图绘制与编辑

2.1　草图绘制功能 ?034

2.1.1　进入SolidWorks 2024 草图环境 ?034

2.1.2　绘制草图基本曲线 ?035

动手操作 利用“直线”或“中心线”命令

绘制直线、圆弧图形 036

2.1.3　绘制草图高级曲线 ?041

2.1.4　草图曲线示例：绘制垫片草图 ?046

2.2　草图修改工具 ?050

2.2.1　剪裁实体 ?050

2.2.2　延伸实体 ?050

2.2.3　草图修改示例：绘制拨叉草图 ?050

2.3　草图变换工具 ?052

2.3.1　等距实体 ?052

2.3.2　移动或复制实体 ?053

2.3.3　镜像实体 ?053

2.3.4　旋转实体 ?055

2.3.5　缩放实体比例 ?055

2.3.6　伸展实体 ?055

2.3.7　草图阵列 ?056

2.3.8　草图变换示例：绘制连杆草图 ?057

2.4　草图约束 ?059

2.4.1　草图几何约束 ?059

2.4.2　草图尺寸约束 ?062

2.5　草图综合案例 ?064

2.5.1　案例一：绘制转轮架草图 ?064

2.5.2　案例二：绘制手柄支架草图 ?067

第3章　3D草图与空间曲线

3.1　认识3D 草图 ?072

3.1.1　3D 空间控标 ?072

3.1.2　绘制3D 直线 ?073

动手操作 绘制零件轴侧视图 075

3.1.3　绘制3D 点 ?078

3.1.4　绘制3D 样条曲线 ?079

3.1.5　曲面上的样条曲线 ?079

3.1.6　3D 草图基准平面 ?080

动手操作 插入基准平面绘制3D 草图 081

3.1.7　编辑3D 草图曲线 ?083

动手操作 手动操作3D 草图 083

动手操作 利用草图程序三重轴修改草图 084

3.2　曲线工具 ?085

3.2.1　通过XYZ 点的曲线 ?085

动手操作 输入坐标点创建空间样条曲线 086

3.2.2　通过参考点的曲线 ?087

3.2.3　投影曲线 ?088

动手操作 利用投影曲线命令创建扇叶曲面 089

3.2.4　分割线 ?093

动手操作 以“交叉点”类型分割模型 096

3.2.5　螺旋线/ 涡状线 ?097

动手操作 创建螺旋线 097

3.2.6　组合曲线 ?098

3.3　曲线综合案例：音箱建模 ?099

第4章　创建基本实体特征

4.1　特征建模基础 ?111

4.2　拉伸凸台/ 基体特征 ?112

4.2.1　“凸台_ 拉伸”属性面板 ?113

4.2.2　拉伸的开始条件和终止条件 ?113

动手操作 创建键槽支撑件 115

4.3　旋转凸台/ 基体特征 ?118

4.3.1　“旋转”属性面板 ?118

4.3.2　关于旋转类型与角度 ?119

4.3.3　关于旋转轴 ?119

动手操作 创建轴套零件模型 120

4.4　扫描凸台/ 基体特征 ?121

4.4.1　“扫描”属性面板 ?121

4.4.2　扫描轨迹的创建方法 ?122

4.4.3　带引导线的扫描特征 ?122

动手操作 麻花绳建模 123

4.5　放样/ 凸台基体特征 ?124

4.5.1　创建带引导线的放样特征 ?124

4.5.2　创建带中心线的放样特征 ?125

动手操作 扁瓶造型 125

4.6　边界/ 凸台基体特征 ?127

4.7　综合案例：矿泉水瓶造型 ?128

4.7.1　创建瓶身主体 ?128

4.7.2　创建其他细节特征 ?130

第5章　创建工程特征

5.1　创建倒角与圆角特征 ?138

5.1.1　倒角 ?138

5.1.2　圆角特征 ?139

动手操作 创建螺母零件 140

5.2　创建孔特征 ?142

5.2.1　简单直孔 ?142

5.2.2　高级孔 ?143

5.2.3　异形孔向导 ?144

动手操作 创建零件上的孔特征 144

5.2.4　螺纹线 ?145

动手操作 创建螺钉、螺母和瓶口螺纹 146

5.3　创建抽壳、拔模与筋特征 ?149

5.3.1　抽壳 ?149

5.3.2　拔模 ?149

动手操作 创建花瓶模型 150

5.3.3　筋特征 ?151

动手操作 插座造型 152

5.4　实体特征的变换 ?155

5.4.1　阵列 ?155

5.4.2　镜像 ?156

动手操作 创建多孔板 156

5.4.3　包覆 ?157

5.5　实体综合案例 ?158

5.5.1　案例一：象棋棋盘设计 ?158

5.5.2　案例二：轮胎与轮毂设计 ?164

第6章　创建曲面特征

6.1　常规曲面特征 ?172

6.1.1　拉伸曲面 ?172

动手操作 废纸篓设计 172

6.1.2　旋转曲面 ?175

动手操作 饮水杯造型 175

6.1.3　扫描曲面 ?178

动手操作 田螺曲面造型 178

6.1.4　放样曲面 ?180

动手操作 海豚曲面造型 181

6.1.5　边界曲面 ?189

6.1.6　平面区域 ?190

6.2　高级曲面特征 ?191

6.2.1　填充曲面 ?191

动手操作 修补产品破孔 192

6.2.2　等距曲面 ?192

动手操作 金属汤勺曲面造型 194

6.2.3　直纹曲面 ?201

6.2.4　中面 ?203

6.2.5　延展曲面 ?203

动手操作 创建产品模具分型面 203

6.3　曲面操作与编辑 ?204

6.3.1　曲面的缝合与剪裁 ?205

6.3.2　曲面的删除与替换 ?206

6.3.3　曲面与实体的修改工具 ?208

6.4　综合案例 ?210

6.4.1　案例一：塑胶小汤匙造型 ?210

6.4.2　案例二：烟斗造型 ?212

第7章　零件参数化设计

7.1　通过方程式进行参数化设计 ?218

7.1.1　访问“方程式、整体变量及尺寸”对话框 ?218

7.1.2　方程式参数化设计案例 ?224

7.2　应用SolidWorks 内部插件设计标准件 ?229

7.2.1　启用Toolbox 插件 ?229

7.2.2　Toolbox 参数化设计案例 ?230

7.3　应用SolidWorks 外部插件设计标准件 ?231

7.3.1　GearTrax 齿轮设计案例 ?231

7.3.2　CamTrax 凸轮设计案例 ?234

7.3.3　GearTeq 齿轮系统设计案例 ?238

7.3.4　SolidWorks 弹簧宏程序应用案例 ?241

第8章　零件装配设计

8.1　装配概述 ?243

8.1.1　计算机辅助装配设计 ?243

8.1.2　进入装配环境 ?244

8.2　开始装配体 ?245

8.2.1　插入零部件 ?245

8.2.2　配合 ?247

8.3　控制装配体 ?248

8.3.1　阵列零部件 ?248

8.3.2　零部件的镜像 ?250

8.4　布局草图 ?251

8.4.1　布局草图的建立 ?251

8.4.2　基于布局草图的装配体设计 ?252

8.5　装配体检测 ?253

8.5.1　间隙验证 ?253

8.5.2　干涉检查 ?253

8.5.3　孔对齐 ?254

8.6　爆炸视图 ?255

8.6.1　生成或编辑爆炸视图 ?255

8.6.2　添加爆炸直线 ?256

8.7　综合案例 ?257

8.7.1　案例一：脚轮装配设计 ?257

8.7.2　案例二：台虎钳装配设计 ?263

8.7.3　案例三：切割机工作部装配设计 ?268

第9章　机械工程图设计

9.1　工程图概述 ?274

9.1.1　设置工程图选项 ?274

9.1.2　建立工程图文件 ?275

9.2　标准工程视图 ?278

9.2.1　标准三视图 ?278

动手操作 创建标准三视图 279

9.2.2　自定义模型视图 ?279

动手操作 创建模型视图 279

9.2.3　相对视图 ?280

动手操作 创建相对视图 280

9.3　派生的工程视图 ?281

9.3.1　投影视图 ?281

动手操作 创建投影视图 281

9.3.2　剖面视图 ?282

动手操作 创建剖面视图 282

9.3.3　辅助视图与剪裁视图 ?284

动手操作 创建辅助视图 284

9.3.4　断开的剖视图 ?286

动手操作 创建断开的剖面视图 286

9.4　标注图纸 ?287

9.4.1　标注尺寸 ?287

动手操作 自动标注工程图尺寸 288

9.4.2　注解的标注 ?290

9.4.3　材料明细表 ?293

9.5　工程图的对齐与显示 ?294

9.5.1　操纵视图 ?295

9.5.2　工程视图的隐藏与显示 ?296

9.6　打印工程图 ?297

9.6.1　为单独的工程图纸指定设定 ?297

9.6.2　打印整个工程图图纸 ?298

9.7　综合案例：阶梯轴工程图 ?298

第10章　钣金零件设计

10.1　SolidWorks 2024 钣金设计工具 ?306

10.1.1 钣金法兰工具 ?306

10.1.2 折弯钣金工具 ?308

10.1.3 钣金成形工具 ?310

10.1.4 钣金剪裁工具 ?313

10.1.5 展开与折叠 ?314

10.1.6 将实体零件转换成钣金件 ?315

10.2　综合案例：钣金零件设计 ?316

第11章　焊件设计

11.1　焊件设计 ?326

11.1.1 焊件 ?326

11.1.2 结构构件设计 ?327

动手操作 创建结构构件 327

11.1.3 编辑结构构件 ?328

动手操作 对结构构件进行“剪切/ 延伸”操作 328

动手操作 创建圆角焊缝 330

11.2　焊件切割清单 ?331

11.3　在装配体中创建焊缝 ?333

11.3.1 在装配体中创建焊件的注意事项 ?333

11.3.2 在装配体中创建焊缝 ?334

动手操作 在装配体中创建焊缝 334

11.4　综合案例：铁门焊件设计 ?335

第12章　管道与线路设计

12.1　Routing 插件概述 ?339

12.1.1　Routing 插件的应用 ?339

12.1.2　Routing 文件命名 ?339

12.1.3 关于管道设计的术语 ?340

12.2　生成线路点与连接点 ?341

12.2.1 生成线路点 ?341

12.2.2 生成连接点 ?342

动手操作 利用连接点创建末端接头 343

12.3　管道和管筒零部件设计 ?345

12.3.1　设计库零件 ?345

12.3.2　管道和管筒零件设计 ?347

12.3.3　弯管零件设计 ?348

12.3.4　法兰零件 ?349

12.3.5　变径管零件 ?349

12.3.6　其他附件零件 ?350

12.4　管道线路设计 ?351

12.4.1　管道步路选项设置 ?351

12.4.2　通过拖/ 放来开始 ?352

12.4.3　手工步路 ?352

12.4.4　自动步路 ?353

12.4.5　开始步路 ?354

12.4.6　编辑线路 ?355

12.4.7　更改线路直径 ?355

12.4.8　覆盖层 ?356

动手操作 支架管道设计 357

12.5 管筒线路设计 ?361

12.5.1　创建自由线路的管筒 ?362

动手操作 自由线路设计 362

12.5.2　创建正交线路的管筒 ?364

动手操作 正交线路设计 364

12.6　综合案例：锅炉管道系统设计 ?365

第13章　Simulation有限元分析

13.1　Simulation 有限元分析概述 ?375

13.1.1　SolidWorks Simulation 有限元简介 ?375

13.1.2　SolidWorks Simulation 分析类型 ?376

13.1.3　Simulation 有限元分析的一般步骤 ?380

13.1.4　Simulation 使用指导 ?382

13.2　Simulation 分析工具介绍 ?383

13.2.1　分析算例 ?383

13.2.2　应用材料 ?385

动手操作 创建自定义的新材料 385

13.2.3　设定边界条件 ?388

13.2.4　网格单元 ?390

动手操作 创建1D 横梁单元 393

动手操作 创建2D 壳体单元 394

13.3　综合案例：静应力分析 ?396

第14章　人工智能辅助模型设计

14.1　利用人工智能生成产品研发方案 ?402

14.1.1　利用文心一言制作产品研发（文本）方案 ?402

14.1.2　利用人工智能制作产品概念图 ?405

14.2　基于ChatGPT 创建swp 宏代码 408

14.2.1　通过录制过程创建宏代码 ?409

动手操作 创建模型并录制宏 409

14.2.2　利用ChatGPT 编写插件代码 411

动手操作 创建垫圈标准件插件 411

14.3　运用Meshy AI 快速生成3D 模型 415

14.3.1　Meshy AI 工具 ?416

14.3.2　文本生成模型 ?417

动手操作 以“文本生成模型”方式创建3D模型 419

14.3.3　图片生成3D 模型 ?421

动手操作 通过导入图像文件生成3D 模型 421