1.2 基本概念和術語

根據以往的經驗，在開始介紹SolidWorks軟件之前，先說明一些基本概念和術語，可以大幅度提高讀者的學習效率。

1.幾何模型(Geometric Model)

幾何模型是用幾何概念描述物理或數學物體形狀。它包含了物體的幾何信息和拓撲信息。幾何信息是指物體在歐氏幾何空間中的形狀、位置和大小，拓撲信息則是指物體各分量的數目及其相互間的連接關系。計算機中常用的幾何模型有線框模型、表面模型和實體模型三種。在計算機中構造物體模型的過程稱為建模，幾何建模就是構建或者使用幾何模型的過程。

2.線框模型(Wireframe Model)

線框模型是早期CAD中三維物體的可視化表示方法。它由物體上兩個光滑連續的表面相交而成，或者用直線或曲線連接物體頂點得到。這樣就可以通過繪制其每一條邊線來將物體映射到計算機屏幕上，如圖1-3所示的立方體、二十面體和球體的線框模型。事實上，線框模型是利用頂點和棱邊來描述物體，因此不能完全反映物體的信息。

線框模型相對來說比較簡單而且計算速度快，所以這種方法經常用于高幀速的場合（如非常復雜的三維模型或模擬外部現象的實時系統）。但線框模型在三維方面的進一步處理上有很多麻煩和困難，如消隱、著色、特征處理等。

3.曲面模型(Surface Model)

曲面模型是用面的集合來描述物體的模型。曲面建模有三種應用類型：一是原創產品設計，由草圖建立曲面模型；二是根據二維圖樣進行曲面建模，即圖樣建模；三是逆向工程，即點測繪建模。簡單曲面模型如圖1-4所示。

曲面模型能夠反映物體的外表面信息，可以對物體做剖面和消隱等處理。從曲面模型上可以獲得數控加工編程所需信息，為CAD/CAM建立統一模型提供了基礎。然而，該模型不能準確地表達物體的質量、重心和慣性矩等，難以實現CAE。

4.實體模型(Solid Model)

實體模型是用幾何信息和拓撲信息的集合來描述物體的模型。實體模型能精確地表達物體在空間上的全部屬性，為CAD/CAE/CAM建立統一模型提供了基礎，是目前運用最廣泛的模型。在 SolidWorks 中設計零件時所使用的理論基礎就是實體模型，例如圖1-5所示的車輪實體模型。

曲面模型和實體模型的區別在于所包含信息和完備性不同：

① 實體模型總是封閉的，沒有任何縫隙和重疊邊，而曲面模型可以不封閉，幾個曲面之間可以不相交，也可以有縫隙和重疊。

② 實體模型所包含的信息是完備的，系統知道哪些空間是在實體“內部”，哪些空間是在“外部”；而曲面模型缺乏這種信息的完備性。可以把曲面看成是極薄的“薄壁特征”，曲面只有形狀，沒有厚度。當把多個曲面組合到一起，使得其邊界重合并且沒有縫隙后，可以把結合到一起的曲面進行“填充”，將曲面轉化成實體。

在SolidWorks中，曲面建模技術在某種程度上和實體建模是相似的。用戶可以建立拉伸曲面、旋轉曲面、掃描曲面或放樣曲面，只不過這些特征形成的結果是曲面，而不是實體。在許多情況下，用戶需要使用曲面建模。例如，從其他CAD系統輸入的數據生成了曲面模型，或者建立的形狀需要利用自由曲面縫合到一起并填充為實體。

5.特征建模(Feature Modeling)

特征(Feature)是指從工程對象中高度概括和抽象后得到的具有工程語義的功能要素。特征建模就是通過特征及其屬性集合來定義、描述零件實體的過程。

當使用SolidWorks軟件建模時，特征就是列舉在特征管理器設計樹中的單個形狀，如圖1-5中的凸臺、輻條、鍵槽和圓孔等，將這些特征與其他特征結合則構成零件或裝配體。但是，特征作為具有工程背景的幾何單元，它的組合已經超越了傳統布爾運算的減加并差，而是延伸為一種特征類型、參數和建立時序，三者共同決定產品形態的高級組合方式，這在后面的章節中會逐步深入地討論。因此，通過特征建模技術，可以方便地將設計意圖融合進產品實體之中，并可以隨時進行調整。

6.參數化技術(Parametric Technology)

參數化技術是指將圖形的尺寸與一定的設計條件（或約束條件）相關聯，將圖形的尺寸看成“設計條件”的函數，當設計條件發生變化時，圖形尺寸便會隨之得到相應更新。如形狀相似、邊長尺寸不同的一組零件，可以將邊長設置為某參數的函數，通過給定參數的取值范圍來改變零件圖形的大小。

7.原點(Origin)

模型原點顯示為三個灰色箭頭，代表模型的(0,0,0)坐標。當草圖為激活狀態時，草圖原點顯示為紅色，代表草圖的(0,0,0)坐標。尺寸和幾何關系可以添加到模型原點，但不能添加到草圖原點。

8.基準面(Plane)

設計人員在建立零件模型之前必須考慮草圖繪制在哪個平面上的問題。SolidWorks 軟件提供了三個默認的繪圖基準面，分別為“前視”、“上視”和“右視”，可以對應于機械制圖中的“主視”、“俯視”和“左視”。除此之外，設計人員也可根據需要自定義參考基準面。