SOLIDWORKS 2019 设计入门经典教材 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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本书融合作者多年的实务工作与教学经验，并整合上课的教学内容，结合丰富的实务例题，非常适合初学者透过正确的观念，逐步学习SOLIDWORKS 3D设计的强大功能，并打下良好的3D设计基础。

　　全书内容为例题导向式的编排，兼顾自学与教学者使用，教学例题均经过精心且完整设计，所有步骤都有详细的解说与操作画面图示，只要按本书内容顺序教学与学习，在SOLIDWORKS软体中基础重要的功能与指令都可在教学例题演练中逐一学习完成，每个章节后的作业习题可供学生进行整合性的思考与学习。

　　本书的相关内容已包含SOLIDWORKS原厂CSWP-实体建模专业级国际认证的考试范围，更适合作为有志通过认证的读者学习与复习之用。

　　本书光碟独家附赠SOLIDWORKS原厂CSWP-实体建模专业级国际认证考试范例题解答教学及近100分钟的综合练习实况教学影音档！

　　◆ 根据SOLIDWORKS 最新2019 版本编写。
　　◆ 全书范例练习档案精心设计，缩短学习时间，方便学习。
　　◆ 循序渐进，避免跳跃式教学，适合作为学校上课教材。
　　◆ 由浅入深的编排，适合初学者、自学者使用，奠基良好3D设计基础。

 

机械设计与制造领域的前沿探索：数字化时代的工程实践指南 本书旨在全面覆盖现代机械设计与制造领域的核心理论、先进技术与实际应用，为工程师、设计师及相关专业人士提供一套系统且深入的知识体系。它不涉及任何特定CAD软件（如SOLIDWORKS 2019）的操作指南或特定版本的功能介绍，而是聚焦于工程设计思维、跨学科知识融合以及面向未来的制造趋势。 --- 第一部分：工程设计基础与理论深化 (Foundational Engineering & Theoretical Deep Dive) 本部分着重于巩固和提升读者对机械工程基础理论的理解，强调理论与实践的深度结合，为进行复杂系统设计打下坚实的基础。 第一章：材料科学与结构完整性 本章深入探讨工程材料的微观结构、宏观性能及其在极端条件下的响应。内容涵盖金属合金的相变与热处理对力学性能（如屈服强度、韧性、疲劳极限）的影响机制。特别关注先进复合材料（如碳纤维增强聚合物、陶瓷基复合材料）的各向异性力学特性分析，以及如何根据载荷类型和环境要求选择最合适的材料体系。此外，本章详细阐述断裂力学基本原理，包括应力强度因子、裂纹扩展速率预测模型，并引入损伤容忍设计（Damage Tolerant Design, DTD）的现代理念，强调结构在存在缺陷情况下的安全裕度评估方法。 第二章：经典力学与有限元分析（FEA）原理 本章超越基础静力学，深入探讨动力学、振动学和接触力学的理论基础。内容包括多自由度系统的特征值分析、随机激励下的响应预测，以及机械系统中的非线性振动现象（如颤振、跳动）。在有限元方法方面，本章侧重于理论推导，如形函数构建、刚度矩阵的装配与求解流程，以及网格划分对计算结果精度的敏感性分析。重点讨论如何准确模拟复杂的材料本构关系（如弹塑性、粘弹性）和边界条件（如摩擦接触、大变形），并批判性地评估数值模拟结果的可靠性与物理意义。 第三章：机械原理与机构学的高级应用 本章聚焦于复杂机构的设计与优化。内容涵盖空间机构、冗余机构以及柔顺机构（Compliant Mechanisms）的设计原理。详细分析瞬时速度中心法在高速运动分析中的局限性，转而采用瞬时螺旋轴法和旋量代数法进行更精确的运动学逆解和雅可比矩阵分析。对于动力学分析，本章引入拉格朗日方程和牛顿-欧拉方程在多体动力学（Multi-Body Dynamics, MBD）中的应用，并探讨如何通过优化方法（如遗传算法、粒子群优化）寻找最优的运动轨迹和参数配置，以最小化能耗或最大化工作效率。 --- 第二部分：现代设计方法论与数字化工程 (Modern Design Methodology & Digital Engineering) 本部分旨在引导读者掌握超越传统绘图工具的先进设计理念和数字化工作流程，强调系统化思考和面向全生命周期的设计方法。 第四章：面向性能的设计（Design for Performance, DFP） 本章探讨如何将性能指标（如刚度、寿命、效率）直接转化为设计约束和目标函数。内容涉及灵敏度分析、参数化设计与优化循环的构建。重点介绍多目标优化（Multi-Objective Optimization）技术，如帕累托前沿（Pareto Front）的识别与选择策略，帮助工程师在相互冲突的设计需求之间做出明智的权衡。案例分析将集中于如何通过迭代优化流程，实现产品性能的突破性提升，而非仅仅满足最低设计标准。 第五章：可靠性工程与故障预测 可靠性不再是事后检验，而是贯穿设计始终的要素。本章详细介绍威布尔（Weibull）分析在评估寿命数据中的应用，以及如何利用加速寿命试验（ALT）外推正常使用条件下的可靠性寿命。内容深入探讨系统层面的可靠性建模，包括故障树分析（FTA）和事件树分析（ETA）在高风险系统中的应用。更进一步，本章引入基于状态的健康管理（Condition-Based Health Management, CBHM）的概念，探讨如何集成传感器数据与预测模型，实现故障的早期预警和预防性维护策略。 第四章：数字化主线与数据驱动的工程 本章聚焦于数字化转型对工程实践的颠覆性影响。内容不限于特定的软件工具，而是探讨数据在产品生命周期中的流动、管理和价值转化。重点介绍系统工程（Systems Engineering, SE）的思维框架，即如何将机械、电子、软件组件视为一个整体进行需求定义、架构设计和集成验证。详细阐述数字主线（Digital Thread）的构建原则，确保设计、分析、制造和运维各阶段数据的一致性与可追溯性。本章强调数据模型而非几何模型是未来工程决策的核心。 --- 第三部分：先进制造技术与集成 (Advanced Manufacturing & Integration) 本部分审视了新兴制造技术如何改变设计边界，以及如何实现设计与制造过程的无缝集成。 第七章：增材制造（Additive Manufacturing, AM）的设计考量 本章不教授具体设备的参数设置，而是深入分析AM技术固有的物理限制和设计潜力。内容包括：理解各向异性对结构性能的影响、如何利用拓扑优化和点阵结构设计来最大化材料效率和性能；支撑结构的去除策略对最终零件质量的制约；以及如何设计“无法用传统方法制造”的复杂内部几何形状。重点探讨AM材料的特殊性能（如残余应力、微观孔隙率）对疲劳寿命评估带来的挑战。 第八章：先进数控加工策略与工艺优化 本章探讨超越基础G代码编程的高级加工技术，如五轴联动加工和高速切削（High-Speed Machining, HSM）。内容侧重于切削力学、热影响区（HAZ）的控制，以及刀具路径的智能规划。深入讨论如何利用过程监控系统（In-Process Monitoring）实时反馈加工状态，并动态调整进给率和主轴转速，以确保尺寸精度和表面粗糙度满足要求，尤其是在加工高强度难加工材料时。 第九章：机器人化装配与柔性制造系统（FMS） 本章关注制造流程的自动化和智能化。内容包括机器人运动学（正运动学、逆运动学）的解析，以及如何对机器人进行任务规划和轨迹优化，以实现高节拍的装配作业。深入探讨柔性制造系统（FMS）的集成架构，包括工件的自动搬运、在线质量检测反馈回路的设计，以及如何构建能够快速适应不同产品型号切换的生产线配置，体现了现代“工业4.0”的制造哲学。 --- 本书面向希望从“工具操作者”转变为“系统架构师”的工程专业人士。它提供的是对“为什么”和“如何做到更好”的深刻洞察，而非针对特定软件界面的步骤说明。通过掌握这些跨越学科的深层原理和前沿方法论，读者将具备应对未来复杂工程挑战的理论深度和实践广度。

作者简介    

朱贤儒

　　【现职】
　　侨光科技大学电脑辅助工业设计系专任助理教授

　　【学历】
　　国立中兴大学机械工程研究所硕士

　　【业界经历】
　　一品光学股份有限公司影像事业研发部副理
　　慧达通讯科技股份有限公司设计机构部主任
　　台湾通信公司产品开发中心机构课长

　　【教学经历】
　　侨光科技大学电脑辅助工业设计系兼任讲师
　　侨光科技大学工业工程与管理系兼任讲师
　　巨匠电脑资深专业讲师
　　上益电脑教育中心讲师
　　太平洋数位菁英学苑讲师
　　台中直辖市总工会讲师
　　职训课程讲师

　　【学术研究与专长】
　　电脑辅助设计、产品设计、机械设计、传动机构设计、材料力学、有限元素分析。
 

Chapter 01 SOLIDWORKS 介面介绍及基本操作
1-1 SOLIDWORKS简介
1-2 SOLIDWORKS软体的特性
1-3 开始使用SOLIDWORKS
1-4 操作环境介绍
1-5 多工操作与档案切换
1-6 视窗画面调整
1-7 操作界面说明
1-8 自动备份存档设定
1-9 滑鼠手势的设定与使用
1-10 作业

Chapter 02 草图绘制
2-1 草图绘制简介
2-2 草图图元绘制指令
2-3 尺寸标註
2-4 草图图元自由度与完全定义
2-5 几何限制条件
2-6 草图工具编辑指令
2-7 作业

Chapter 03 伸长特征
3-1 基础特征与工程特征简介
3-2 伸长填料/基材
3-3 伸长除料
3-4 伸长薄件特征
3-5 作业

Chapter 04 旋转特征
4-1 旋转特征简介
4-2 旋转填料/基材与旋转除料
4-3 旋转薄件特征
4-4 作业

Chapter 05 参考几何特征
5-1 参考几何特征简介
5-2 基准面
5-3 基准点
5-4 基准轴
5-5 参考座标系统
5-6 作业

Chapter 06 物质特性计算与数学关系式的应用
6-1 单位与材质的设定
6-2 数学关系式
6-3 几何图元性质量测
6-4 座标系统与物质特性
6-5 作业

Chapter 07 工程特征与特征复制
7-1 工程特征简介
7-2 圆角特征
7-3 导角特征
7-4 肋材特征
7-5 薄壳特征
7-6 拔模特征
7-7 圆顶特征
7-8 包覆特征
7-9 钻孔特征
7-10 镜射
7-11 复制排列
7-12 作业

Chapter 08 模型组态与设计表格
8-1 模型组态与设计表格简介
8-2 模型组态
8-3 设计表格
8-4 作业

Chapter 09 曲线特征与基础扫出
9-1 曲线特征简介
9-2 基础扫出特征
9-3 螺旋曲线/涡卷线
9-4 分割线
9-5 投影曲线
9-6 合成曲线
9-7 穿越XYZ点曲线
9-8 穿越参考点曲线
9-9 作业

Chapter 10 基本曲面与曲面编辑
10-1 基本曲面简介
10-2 伸长曲面
10-3 旋转曲面
10-4 平坦曲面
10-5 由曲面产生实体
10-6 曲面编辑

Chapter 11 扫出实体与曲面特征
11-1 基础扫出特征操作
11-2 可变轮廓截面扫出
11-3 扫出特征综合练习
11-4 作业

Chapter 12 叠层拉伸与边界特征
12-1 叠层拉伸特征操作
12-2 边界特征操作
12-3 边界曲面及曲面模型建构综合练习
12-4 作业

Chapter 13 组合件与机构运动模拟
13-1 组合件简介
13-2 插入零组件与标准结合条件
13-3 干涉检查
13-4 动态机构运动模拟
13-5 作业

Chapter 14 工程图制作
14-1 工程图简介
14-2 A规格图纸
14-3 图框（图页格式）的建立
14-4 工程视图的建立
14-5 工程图范本的制作
14-6 尺寸标註与设定
14-7 建立註解文字
14-8 建立中心线与中心符号线
14-9 建立表面加工符号
14-10 建立基准特征与几何公差
14-11 作业

Chapter 15 爆炸视图与组立工程图
15-1 爆炸视图简介
15-2 爆炸视图的制作
15-3 爆炸线草图的建立
15-4 组立工程图的制作

作者序

　　本书为SOLIDWORKS的教学与自修用书，书中融合了作者多年的实务工作与教学经验，并整合上课的教学内容结合丰富的实务例题，非常适合初学者透过正确的观念逐步学习SOLIDWORKS 3D设计的强大功能并打下良好的3D设计基础。全书的内容为例题导向式的编排，兼顾自学与教学者使用，教学例题均经过精心而完整的设计，循序渐进、由浅入深，避免跳跃式的学习，所有步骤都有详细的解说与操作画面图示，只要按本书的内容顺序教学与操作，在SOLIDWORKS软体中基础而重要的功能与指令都可以在范例的演练中完整学习，每个章节后的作业习题可供学生进行整合性的思考与课后复习。

　　本书採取两年改版一次的规划，每个版次皆获得很多读者及授课教师的赞赏与回馈，也非常感谢大学院校及高中职之授课教师使用本书做为授课教材。本次改版依据最新SOLIDWORKS 2019软体版本的操作介面与功能进行重新编辑，让读者能在最新的操作环境中学习。对于旧版软体的使用者，除了部分新增功能外从2015到2019版皆可适用本书。本书主要包括：SOLIDWORKS软体介面、草图绘制、基础特征（伸长、旋转、扫出、叠层拉伸、边界）、工程特征（圆角、导角、肋材、薄壳、拔模、异型孔、包覆、圆顶）、基准特征、数学方程式、模型组态与设计表格、曲线与曲面、组合件、基础动态模拟、工程图制作等，内容完整，适用于工业造型设计、机构设计、机械设计的从业人员与设计师，亦非常适用于教育机构（大专、高中职院校、电脑补教业及职训中心）之工业（造型）设计、电脑辅助设计课程约54～72小时的上课训练教材与参考用书。此外本书的相关内容已包含SOLIDWORKS原厂CSWP-实体建模专业级国际认证的考试范围，更适合作为有志通过认证的读者学习与复习之用。

　　书附光碟中提供了本书所有教学范例之练习与完成档（适用2015到2019版），并针对综合练习题收录约100分钟的实况教学影音档（有声录制）供读者学习参考。此外，亦特别录制CSWP-专业级国际认证的范例题操作解答（无声录制），透过原厂考试范例的练习对于通过认证有非常大的助益。

　　对于採用本教材授课的教师，我们会提供完整的教学投影片以节省教师的备课时间，有需要的教师可直接与深石数位科技洽询。此外授课教师、学生或自学者亦可透过网站（http://www.ardendesign.net）的教学专区中，选择相关的教学影片进行学习。

　　自本书的第一个版本【SolidWorks 2011 设计入门经典教材】出版至今已历经第五个版次的改版与编写，本人担任侨光科技大学电脑辅助工业设计系之专任教职也已进入第五年，每年都为业界培育许多电脑辅助设计的专业人才，未来仍将发挥自己的专长与经验，持续在教学与研究的岗位上贡献一己之力，也期盼有更多想要学习电脑辅助设计相关领域的优秀同学加入侨光科技大学电脑辅助工业设计系的大家庭，共同努力成长。

　　本书编写期间，非常感谢太太照顾小孩与持家的辛劳，此外感谢深石数位科技责任编辑林政谚先生及其幕后坚强的制作团队，与侨光科技大学电脑辅助工业设计系林育岑同学之协助让本书得以如期完成与出版。本书从企划、内容架构、例题设计、撰写、编辑、校稿到出版，每一个过程都经过非常仔细而用心的制作。惟疏漏之处在所难免，期望各界予以指正并提供宝贵建议以便本书再版时能更加完整。

评分☆☆☆☆☆

我是一位對工業設計充滿熱情的學生，一直以來SOLIDWORKS都是我心目中的首選3D設計軟體。這次看到《SOLIDWORKS 2019 設計入門經典教材》的出現，我非常興奮，希望能從中學到更紮實的設計基礎和更先進的建模技巧，為我未來的設計之路打下堅實的基礎。 我特別期待這本教材能在「參數化設計」（parametric design）的理念上做深入的講解。我理解SOLIDWORKS的核心在於它的參數化特性，能夠通過修改參數來快速迭代設計。我希望教材能詳細解釋如何有效地利用參數來驅動模型，如何建立具有良好可追溯性和可編輯性的模型。這對於複雜的設計變更和後期維護至關重要。此外，我也對「數位原型」（digital prototyping）的概念很感興趣，希望教材能介紹如何利用SOLIDWORKS來進行設計驗證，例如結構分析（simulation）和渲染（rendering），以便在早期階段發現潛在的問題，並優化設計方案。這將有助於我更好地理解和掌握SOLIDWORKS在現代工業設計流程中的重要性。

评分☆☆☆☆☆

收到《SOLIDWORKS 2019 設計入門經典教材》的當下，我腦海裡閃過的是大學時期第一次接觸3D繪圖的畫面。那時候，對於軟體的操作還一竅不通，常常被各種指令和選項搞得暈頭轉向。這本教材，我希望它能真正做到「入門經典」，也就是說，它應該能以最淺顯易懂的方式，引導完全沒有接觸過SOLIDWORKS的初學者，從零開始建立起扎實的基礎。 我特别看重教材在基礎概念講解的清晰度。例如，對於草圖的約束（constraints）和尺寸（dimensions）的應用，我希望教材能詳細解釋它們的原理和重要性，以及如何靈活運用這些工具來繪製出精確、穩定的草圖。另外，在特徵建立（feature creation）方面，我希望能看到對「拔模」、「圓角」、「倒角」等基本特徵的詳細教學，並能透過實際範例，讓讀者理解這些特徵在實際設計中的應用。我期望教材能提供一些實際的零件設計案例，從草圖繪製、特徵建立、再到尺寸標註，一步步引導讀者完成一個完整的設計流程，讓初學者能夠透過實踐，快速掌握SOLIDWORKS的核心功能。

评分☆☆☆☆☆

我是一名在職的機械設計師，雖然已經在使用SOLIDWORKS工作一段時間，但總覺得在某些進階的應用上還有提升的空間，因此對這本《SOLIDWORKS 2019 設計入門經典教材》充滿了期待。我希望這本書不僅僅是針對初學者，更能為有經驗的用戶提供一些新的思路和方法。 我特别關注的是在裝配體（assembly）和運動模擬（motion study）方面的內容。在裝配體中，如何有效地管理大型裝配體、如何應用高級配合（advanced mates）來精確定義零件之間的關係，以及如何利用零部件屬性（component properties）來優化裝配體的效能，這些都是我工作中經常會遇到的挑戰。我希望教材能提供一些實用的技巧和範例，讓我能更高效地處理複雜的裝配結構。同時，對於運動模擬，我希望能看到如何利用它來進行機構的運動分析，例如評估零件之間的干涉，或者模擬產品在實際工作中的運動過程，並根據模擬結果來優化設計。這對於我來說，是非常有價值的。

评分☆☆☆☆☆

哇，收到這本《SOLIDWORKS 2019 設計入門經典教材》真是太令人興奮了！我一直是SOLIDWORKS的忠實用戶，從學生時期就開始接觸，一路走來，這套軟體對我的設計工作可說是助益良多。這次新版本的教材，我迫不及待地想看看它有哪些革新和進步。雖然我已經熟悉了SOLIDWORKS的基本操作，但學習新的版本總能帶來新的啟發。 我最期待的是新版本在建模技巧和工程圖繪製方面的深度探討。我一直覺得，SOLIDWORKS的強大之處不僅在於它的介面友善，更在於它能將複雜的設計概念轉化為精確的3D模型，並且能生成清晰、標準化的工程圖。這本教材是否能提供一些我過去忽略的高階技巧，或者更精煉的表達設計意圖的方法？例如，在曲面造型的處理上，我希望能看到一些更進階的技巧，例如如何利用導軌曲線和面掃掠來創建更複雜、更符合空氣動力學的設計。同時，在工程圖的標註方面，我希望教材能強調如何在有限的空間內，清晰、準確地傳達所有的製造資訊，包括公差、表面處理的要求等等。畢竟，一個好的設計，最終還是要能順利地被製造出來，而工程圖就是這中間的關鍵橋樑。

评分☆☆☆☆☆

我對於《SOLIDWORKS 2019 設計入門經典教材》這本書的內容結構和講解方式非常感興趣。作為一個平面設計師，偶爾需要接觸到3D模型，但對於機械設計軟體，我總覺得有點遙遠。希望這本書能幫助我跨越這個鴻溝，用更直觀、更易於理解的方式來學習SOLIDWORKS。 我特別期望這本書能提供豐富的視覺化學習資源，例如清晰的螢幕截圖、詳細的步驟說明，以及可能包含的練習檔案。我認為，學習3D建模，光看文字是不足夠的，必須親手操作才能真正學會。因此，我希望教材能夠循序漸進，從最簡單的介面介紹開始，逐步引導讀者學習零件建模、曲面建模，甚至是一些基本的模具設計概念。我希望教材裡能有許多圖文並茂的範例，讓我可以跟著做，從而建立起對軟體的整體認知。我也很期待它能涵蓋一些實用的設計案例，例如如何設計一個簡單的產品外殼，或者如何創建一個具有特定功能的機械零件。