目前，三维CAD技术已经进入成熟期，在高校、企业、研究所和研发中心，几乎所有的绘图工作都是由CAD软件完成的，与10年前AutoCAD二维绘图一统天下的情形相比，SolidWorks、UG、Pro/E等三维CAD软件逐渐取代了二维CAD的市场，而在高校，无论是科研还是教学，三维实体建模与仿真都已经渗透到“机械制图”、“机械原理”、“机械设计”等课程设计以及毕业设计等各个教学和实践环节中。

近几年来，我们连续五届在国家中职骨干教师数控培训中开设“机械三维实体设计”课程，在陕西科技大学机电工程学院本科四个年级分步骤开设“三维造型软件”课程，并面向全校开设了选修课程，讲授利用SolidWorks进行机械三维实体建模的方法。由于学生的计算机操作水平、知识结构、年龄层次、专业背景都不尽相同，这给我们的教学提出了更高的要求。因此，迫切需要一本集理论、实践、训练为一体的教材，这也是我们编写本书最主要的目的。经过几年的探索和实践证明，只要按照科学的方法进行训练，学员在短期就可以掌握SolidWorks的基本操作，经过进一步巩固，就可以运用自如。

从我们接触到的国有大中型企业和科研院所来看，许多经验丰富的工程师和设计师已经普遍采用CAD软件进行绘图，常用的是AutoCAD。许多工程师开始接受并尝试完整地利用三维建模软件进行产品设计，但是由于知识结构、计算机操作水平的差异，年龄稍大的工程师往往对三维软件望而却步，这大大制约了先进设计方法的应用和普及。考虑到这个现状，我们为本书的读者提供了所有例子的操作视频、所有案例的源文件以及所有习题的操作提示，以便让更多的读者受益。

本书的主要内容包括： 基础知识、草图绘制、零件特征造型、曲面造型、装配体设计、工程图设计、焊件设计、钣金设计、模具设计、渲染设计、API二次开发以及仿真分析。从内容上基本涵盖了机械设计领域所需的主要功能，从结构上包含了基础建模知识、工程实践应用、研究验证开发三个层次，从专业上涉及了机械设计、模具、钣金、工业设计等专业。

从内容、结构、专业三个方面考虑，困扰作者最大的问题往往是“全”与“专”的权衡，钣金设计、模具设计、API二次开发、仿真分析等内容本可以独立出一本教材，笔者再三权衡后认为，读者不必买几本书才能掌握SolidWorks的主要功能，即便非常详尽地叙述某个功能，也不可能面面俱到，所以不如选择最典型、应用最广泛、最通用的方法来叙述，这些内容足以“抛砖引玉”、“授之以渔”。

本书的价值在于帮助初学者快速掌握SolidWorks的基本操作方法，使初学者能够熟练运用SolidWorks的功能，并将计算机三维设计的技巧应用于机械设计或产品设计的工程实践中。除此之外，本书还有另外两个辅助作用： 

（1） 帮助读者提高空间思维能力。众所周知，绘制工程图样（二维图）的主要目的是将设计者头脑中的三维实体影像投影成二维影像，这就是通常所说的投影图，而看图者通过实体的三面投影图（三视图）再还原成三维影像，这是因为传统的手工绘图方法很难逼真且准确地表达三维实体。利用SolidWorks可以实现所见即所得的效果，读者在学习三维软件建模的过程中，实际上是锻炼了阅读工程图样的能力，同时也有效提高了空间思维能力。本书配套一本《SolidWorks三维实体设计习题与上机指导》（清华大学出版社，2011），每道习题都对应典型的建模方法，或单一或综合，基本出自“机械制图”等课程中读图和画图训练的范例，并简述建模的基本原理和步骤，这实际上为读者提供了很多练习空间思维能力的范例，训练了读者读图和画图的能力。

（2） 帮助读者提高产品设计能力。本书的例子是面向产品设计的，无论是纯机械产品还是一些工业产品造型，本书提供的方法都有实用意义。如： 二次开发部分讲解的三维模型参数化自动建模技术，即开发独立运行的程序，驱动SolidWorks自动完成模型的建模，输入不同参数得到不同大小的模型，这样可以使设计者将更多的精力放到产品结构和可靠性的判定上，而不必关心具体的软件操作方法，这对产品的参数化和系列化设计具有非常重要的意义。

本书的特色可以归纳为如下几个方面： 

（1）  真学真练，目标明确

俗话说： “光学不练假把式，光练不学傻把式。”这恰恰反映了学习SolidWorks的两个误区。一些人认真学习SolidWorks拉伸、旋转、放样、扫描的基本方法和原理，拉伸一个长方体、旋转一个圆柱、放样一个瓶子、扫描一个架子，以为学通了软件，而真正遇到产品设计时，却无从下手； 而也有一些人按照指导教程介绍的步骤一步一步操作，不研究建模的基本原理和方法，盲目地跟着教程单击“下一步”，即便完成了产品的建模，却不知道为什么这样做。本书帮助读者“知其然，并知其所以然”。每个例子都是我们在课堂教学中精挑细选的典型范例，每章后都附有“思维导图”，帮助读者梳理知识点，评价学习效果。

（2） 由浅入深，照猫画虎

在例题的选用上，本书遵循了由浅入深的原则，前面几章的例子相对简单，建模的方法相对单一，这样便于初学者理解和掌握。从曲面建模开始，逐渐增加难度，例子更加综合，每个例程可能是若干个功能的集合。到装配体动画之后，内容更加趋向于专业，包括钣金设计、模具设计、仿真分析和API二次开发等。而当读者回过头来再看最前面几章的论述时，不难发现，前面的简单例子仍旧是有启发意义的，我们相信，读者不是“闯进门的”，而是我们“引进门的”，只要会画前面的“猫”，就可以画后面的“虎”。

（3） 全程录像，辅导上机

本书提供所有例程的操作步骤的录像，提供所有案例的源文件，并配套一本《SolidWorks三维实体设计习题与上机指导》（清华大学出版社，2011），以供读者上机练习之用。

本书编写工作分工如下： 

第1、2、7、10章由刘庆立、王芳编写，第3、8、11章由李龙编写，第4、5章由申雷编写，第6章由李芳编写，第9章由申雷、李龙编写，全书由刘庆立统稿。

本书为以下读者而作： 

（1） 从来没有接触过三维设计软件的读者，您会从中学习并掌握三维设计的基本原理和方法； 

（2） 接触过CAD软件却没有用过SolidWorks的读者，您会从中感受到SolidWorks的无穷魅力； 

（3） 曾经学习并已经掌握了SolidWorks基本方法的读者，您会从中学到更多先进的设计理念； 

（4） 选择SolidWorks作为工程设计CAD软件工具的读者，您会发现我们拥有共同的理想和追求。

由于编者水平有限，错误之处在所难免，敬请读者批评指正。

刘庆立2011年10月