نرم‌افزار Solidworks چیست؟

روزانه دستگاه‌های الکتریکی متنوعی مورد استفاده قرار می‌گیرند که هر کدام با استفاده از تکنولوژی‌ها و تکنیک‌های مخصوص طراحی و ساخته شده‌اند. برای این منظور از برنامه‌ها و نرم افزارهای مختلفی در طراحی محصولات استفاده می‌شود که نرم افزار Solidworks یکی از پرکاربردترین این نرم افزار‌ها است. 

این نرم افزار برای اولین بار در سال 1993 توسط فردی به نام جان هرشتک طراحی شد و پس از مدت کوتاهی در سال 1995 اولین نسخه آن به بازار عرضه شد. با عرضه این نرم افزار، طراحی سه بعدی قطعات و محصولات دچار تحول شده و این برنامه با استقبال بی‌نظیری مواجه شد. در سال 1997 نیز امتیاز این نرم افزار توسط شرکت فرانسوی داسو سیستمز (Dassault Systems) خریداری شد. در حال حاضر این نرم افزار یکی از محبوب‌ترین نرم افزارهایی است که برای طراحی مکانیکی دو بعدی و سه بعدی محصولات و قطعات مورد استفاده قرار می‌گیرد. 

نرم افزار Solidworks، نرم افزاری بسیار قوی در زمینه طراحی CAD می‌باشد که از آن می‌توان برای طراحی و ساخت انواع قطعات مکانیکی استفاده کرد. فایل خروجی این نرم افزار می‌تواند در سایر نرم افزارهای طراحی یا CAD نیز مورد استفاده قرار بگیرد. نرم افزار سالیدورک از نرم افزارهای مخصوص COSMOS بهره می‌گیرد و با استفاده از آن می‌توان انواع قطعات طراحی شده را به صورت مهندسی آنالیز کرد. همچنین این نرم افزار مبتنی بر Para Solid می‌باشد و از آن می‌توان به عنوان یک مدل‌ساز برای مدل‌سازی انواع جامدات استفاده کرد. در این زمینه، در نرم افزار از روش پارامتری مبتنی بر ویژگی‌ها برای ساخت مونتاژها و مدل‌ها استفاده می‌شود. 

با داشتن قابلیت پارامتری، ویژگی قطعه به وسیله پارامترهای فیزیکی مشخص می‌شود. به عنوان مثال، اگر در این نرم افزار ویژگی فیزیکی یک قطعه مانند طول آن تغییر کند، به طور خودکار سایر قابلیت‌های مرتبط با آن قطعه نیز تغییر می‌کند. 

این نرم افزار همچنین کاربردها و ویژگی‌های متعدد دیگری را نیز شامل می‌شود که در ادامه به طور کامل بررسی شده‌اند.

دانلود نرم افزار سالیدورک

کاربردها و قابلیت‌های نرم‌افزار Solidworks چیست؟

نرم افزار SolidWorks یک نرم افزار CAD پارامتری است  و ویژگی‌ها و المان‌های قطعات مورد نظر در آن براساس پارامترهای فیزیکی طراحی و ساخته می‌شوند. این نرم افزار قابلیت‌های متنوعی دارد که اصلی‌ترین و پرکاربردترین آن‌ها عبارتند از:

• قابلیت شبیه سازی (Simulation)

در برخی نسخه‌های این نرم افزار مانند نسخه پریمیوم و پروفشنال، قابلیت شبیه سازی یا سیمولیشن قطعات فراهم شده است. با استفاده از این قابلیت می‌توان قطعات طراحی شده را زیر فشار مستقیم قرار داده و میزان خمیدگی آن‌ها را با ابزارهای تحلیل قوی به طور کاملا دقیق مشخص کرد. همچنین می‌توان سرعت جریان، نرخ تراکم و یا سایر جنبه‌های فیزیکی را با این قابلیت بررسی کرد. این قابلیت به طور موثری در کاهش تعداد دفعات تولید محصول تستی و آزمایشی کاربرد دارد. 

• قابلیت رندرینگ (Rendering)

قابلیت رندرینگ یا رندر کردن فایل‌ها به سادگی در نرم افزار سالیدورک در نسخه‌های پریمیوم و پروفشنال آن، انجام می‌شود. فایل‌های طراحی CAD در نرم افزار سالیدورک را می‌توان به صورت مستقیم به سایر نرم افزارها انتقال داده و همچنین قابلیت رندرینگ با تکسچر، رفلکشن و نورپردازی مناسب را دارند. 

• قابلیت طراحی قطعات (Drawing)

با استفاده از ابزارهای طراحی این نرم افزار می‌توان یک نمای دو بعدی از یک قطعه ساخته و زوایای متعددی را به آن اضافه کرد. همچنین با کلیک روی راس شکل و سطح آن، بعد مناسب تصویر انتخاب شده و می‌توان آن را ویرایش کرد. از دیگر کاربردهای این قابلیت می‌توان به امکان ترکیب و ترسیم اشکال هندسی و انجام معادلات دیفرانسیل و مختصاتی اشاره کرد. 

در این قابلیت بعد از اتمام مونتاژ و طراحی امکان ارزیابی عملکرد قطعه وجود داشته و در نهایت با استفاده از این نرم افزار می‌توان G-Code را تولید کرد. در صورتی که این قطعه کد به درستی تهیه شود می‌توان از آن در دستگاه‌های CNC و ماشین کاری برای تولید قطعات استفاده کرد. 

نرم افزار SolidWorks، کاربرد آسانی در نقشه و طرح‌های پیچیده دارد و امکانات متنوعی با استفاده از آن فراهم می‌شود. به عنوان مثال، با استفاده از قابلیت‌های مختلف این نرم افزار، امکان معادله‌نویسی بین پارامترها واندازه‌های مختلف، امکان استفاده از جداول طراحی، امکان ایجاد نماهای انفجاری (exploded view)، امکان تحلیل مکانیزم‌های ایجاد شده، امکان طراحی انواع قالب‌ها، امکان تهیه خروجی گرافیکی، امکان استفاده برای طرح‌های پیچیده و چند بخشی به سادگی فراهم می‌شود. 

نرم افزار SolidWorks به دلیل قابلیت‌ها و ویژگی‌های فوق‌العاده‌ای که دارد، کاربردهای متنوعی را شامل می‌شود که از جمله این کاربردها می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:

• چاپ سه بعدی با سالیدورک: نرم افزار سالیدورک در صنعت چاپ سه بعدی بسیار کاربرد دارد و در این نرم افزار هماهنگی قطعه با بستر چاپگر سه بعدی به طور دقیق مورد بررسی قرار می‌گیرد. در این‌صورت، قبل از ارسال فایل برای چاپگر سه بعدی، کیفیت و کارایی قطعه به طور دقیق بررسی می‌شود. 
• طراحی قطعات انعطاف‌پذیر با سالیدورک: با استفاده از این نرم افزار طراحی قطعات انعطاف‌پذیر در محیط Assembly به سادگی فراهم می‌شود و این قابلیت به خصوص برای بررسی عملکرد قطعات فرعی درون شبیه‌سازی‌ها بسیار کاربرد دارد. 
• طراحی قالب‌های ریخته گری با سالیدورک: یکی از کاربردهای مهم این نرم افزار طراحی قالب‌های ریخته گری است و ابزارهای مورد نیاز برای طراحی این قالب‌ها به طور کامل در نرم افزار سالیدورک در اختیار کاربر قرار می‌گیرد. 
• محاسبه هزینه طراحی با نرم افزار سالیدورک: کاربرد دیگر نرم افزار سالیدورک برای محاسبه هزینه طراحی است که برای این منظور ابزاری به نام Bom در این نرم افزار وجود داشته و هزینه مونتاژ، هزینه طراحی قطعات و به طور کلی هزینه طراحی طراحی محصول نهایی را با استفاده از آن می‌توان محاسبه کرد. 
• نقشه‌کشی و نقشه‌برداری با سالیدورک: در این نرم افزار امکان ساخت و طراحی مدل‌ها و طراحی و استخراج آسان نقشه استاندارد فراهم شده است که این کاربرد برای مهندسی نقشه و نقشه‌برداری بسیار اهمیت دارد. 
• ورقکاری و جوشکاری در سالیدورک: از دیگر کاربردهای مهم این نرم افزار می‌توان به فعالیت‌های مدل سازی، ورق کاری، قالب‌سازی، جوش کاری و ریخته گری اشاره کرد. در کنار این کاربردها با استفاده از این نرم افزار همچنین توانایی تحلیل مدل‌سازی رفتار و تنش و میزان مقاومت قطعه تحت بارگذاری‌های مختلف به طور دقیق بررسی می‌شوند. 
• بررسی مونتاژ قطعات با سالیدورک: در این نرم افزار می‌توان با استفاده از عملیات‌های تکراری ساخت و طراحی، فرایند مونتاژ را با استفاده از ابزار DriveWorkSxpress تنها با کلیک روی یک دکمه انجام داد و با این کار، مونتاژهای بزرگ‌تر را در زمان کمتر، تکمیل کرد. 

از دیگر کاربردهای این نرم افزار می‌توان به شبیه‌سازی سازه‌های جوشکاری و قطعات متصل شده با جوش، طراحی ورق‌های فلزی بر حسب مشخصاتی مانند جنس ماده جامد، ضخامت، طول و پهنا اشاره کرد. با داشتن این کاربردها می‌توان گفت که نرم افزار SolidWorks در حوزه صنایع مختلف برای طراحی سطوح، طراحی سازه‌ها، خطوط لوله‌کشی، شبیه سازی حرکت قطعات، طراحی قالب‌های مدل سازی و محاسبه استحکام سازه بسیار کاربرد دارد.

محیط‌های مختلف در نرم‌افزار Solidworks

نرم افزار SolidWorks بسیار گسترده است و شامل بخش‌های مختلفی است که هرکدام کاربرد خاص خود را دارند. اما به طور کلی، سالیدورک از سه محیط اصلی و مجزا برای رسم نقشه‌های دو بعدی، ترسیم قطعات سه بعدی و سرهم بندی قطعات تشکیل شده است. 

در این صورت می‌توان گفت که محیط‌های اصلی نرم افزار SolidWorks عبارتند از:

• محیط پارت (Part)

در این محیط می‌توان نقشه دو بعدی قطعه را رسم کرده و سپس با اضافه کردن عمق و زوایای مختلف به بعد سوم این قطعه رسید. برای ترسیم کامل قطعه در این محیط باید هر قسمت را به صورت جداگانه داخل محیط Sketch رسم و ذخیره کرد. 

• محیط مونتاژ (Assembly)

پس از رسم قطعات مختلف قطعه، برای شبیه سازی آن، باید قطعات مختلف آن را به یکدیگر متصل کرده و به اصطلاح سرهم بندی قطعات را انجام داد. در این محیط، پارت هر قطعه وارد شده و با استفاده از قیدهای مشخص mate قطعات به یکدیگر متصل می‌شوند. 

در این محیط همچنین با استفاده از قابلیت رندرینگ یا همان شبیه سازی گرافیکی می‌توان نحوه حرکت و کاربرد اصلی محصول یا قطعه را به صورت گرافیکی و سه بعدی مشاهده کرد. در این‌صورت، هرگونه ایراد و یا نقص احتمالی مشخص خواهد شد. 

• محیط ترسیم (Drawing)

پس از شبیه سازی و تحلیل قطعه در دو محیط قبلی، ساخت آن قطعه آغاز می‌شود. در این‌صورت برای ساخت نیاز به یک نقشه دو بعدی از قطعه وجود دارد. 

در این محیط، قطعه اسمبلی شده یا کامل شده، وارد شده و نقشه دو بعدی آن تهیه می‌شود. یکی از موارد مهم در تهیه نقشه دو بعدی قطعه کامل شده، اندازه‌گیری و داشتن ابعاد دقیق از قسمت‌های مختلف آن است. در نهایت این نقشه به واحد تولید جوش، ریخته گری یا قالب گیری فرستاده شده و محصول یا قطعه مورد نیاز طراحی می‌شود. در اغلب موارد، تهیه نقشه کلی محصول کافی نیست و نقشه هر کدام از قطعات باید به صورت جداگانه تهیه و ارسال شوند. 

از دیگر محیط‌های پرکاربرد نرم افزار SolidWorks می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:

• محیط Surface: برای طراحی سطوح پیشرفته و مهندسی سطح 
• محیط Sheet Metal: برای طراحی قطعات دارای ورق‌های فلزی 
• محیط Weldment: برای جوشکاری و طراحی سازه‌های مهندسی مانند اسکلت ساختمان 
• محیط Mold Design: برای طراحی قالب‌های صنعتی
• محیط Motion Study: برای متحرک‌سازی قطعات 
• محیط Equation: برای معادله‌نویسی
• محیط Design Table: برای طراحی از روی جداول

تفاوت Solidworks با دیگر نرم‌افزارهای طراحی

به غیر نرم افزار سالیدورک، نرم افزارهای متنوع دیگری نیز برای طراحی صنعتی مورد استفاده قرار می‌گیرند که در برخی موارد با سالیدورک تفاوت دارند. در ادامه، تفاوت سالیدورک با دو مورد از سایر نرم افزارهای طراحی پر کاربرد بیان شده است. 

• تفاوت سالیدورک با اتوکد

اتوکد (AutoCAD) از دیگر نرم افزارهای طراحی صنعتی است که برای اولین بار طراحی دو بعدی کامپیوتری با استفاده از آن فراهم شد. این نرم افزار در برخی موارد با سالیدورک تفاوت دارد که تفاوت‌های آن‌ها در جدول زیر بیان شده است: 

نرم افزار SolidWorks	نرم افزار AutoCad
امکان مدل سازی سه بعدی پیشرفته	دارای امکانات پایه برای طراحی سه بعدی
طراحی دو بعدی ضعیف‌تر	طراحی دو بعدی قوی‌تر
امکان مدل سازی ورق کاری	عدم امکان مدل سازی ورق کاری
امکان رندرینگ پیشرفته	نداشتن قابلیت رندرینگ
امکان تحلیل و تایید صحت طراحی قطعه	عدم امکان تحلیل و تایید صحت طراحی قطعه
دارای ماژول اختصاصی برای انیمیشن و متحرک‌سازی	عدم داشتن ماژول برای انیمیشن و متحرک‌سازی
دارای ماژول واقعیت مجازی	عدم داشتن ماژول واقعیت مجازی
دارای ماژول اختصاصی برای استفاده در دستگاه‌های CNC ماشین کاری	دارای امکان یکپارچگی با دستگاه‌های CNC تنها در حالت ذخیره کردن فایل با پسوند .dxf
امکان یادگیری سریع‌تر	امکان یادگیری ملایم‌تر
دارای پایگاه کاربری متوسط	دارای پایگاه کاربری عالی
فاقد نسخه رایگان	دارای نسخه رایگان دانشجویی
کاربرد اصلی در رشته مهندسی مکانیک	کاربرد اصلی در رشته مهندسی معماری و شهرسازی
دارای ماژول شبیه سازی اختصاصی	عدم داشتن ماژول شبیه سازی

در نتیجه می‌توان گفت هر کدام از نرم افزارهای SolidWorks یا AutoCAD برای استفاده در قابلیت‌های خاص خود مناسب هستند و هر کدام دارای کاربرد متفاوتی در رشته‌های مختلف می‌باشند. 

• تفاوت سالیدورک با کتیا

کتیا (CATIA) دیگر نرم افزار پرکاربرد در حوزه مهندسی مکانیک است که تفاوت‌های اندکی با SolidWorks دارد که دلیل اصلی تفاوت آن‌ها در تفاوت‌های بنیادین این دو نرم افزار است. نرم افزار CATIA برای اولین بار در دهه 80 میلادی برای طراحی، شبیه سازی و تحلیل قطعات هواپیما برای استفاده در شرکت‌های هوانوردی توسط شرکت داژو خریداری شده و مورد استفاده قرار گرفت. این نرم افزار هم اکنون به دلیل کاربردهای خاصی که دارد قیمت گران‌تری را نیز شامل می‌شود. 

کمی‌پس از خرید طراحی و توسعه CATIA، به دلیل عدم توان خرید این نرم افزار برای شرکت‌ها و کسب و کارهای کوچک، شرکت داژو، نرم افزار SolidWorks را خریداری کرد. این نرم افزار علاوه بر قیمت بسیار پایین‌تری که نسبت به کتیا دارد، همچنین دارای رابط گرافیکی بسیار جذابی می‌باشد. 

به طور کلی می‌توان گفت که نرم افزار کتیا بیشتر مناسب شرکت‌های صنعتی بزرگ است و سالیدورک یک نرم افزار عمومی‌تر می‌باشد که قیمت ارزان‌تری دارد. 

نرم افزار SolidWorks	نرم افزار catia
قیمت ارزان‌تر	قیمت بسیار بالا
استفاده برای طراحی‌های عمومی	استفاده برای طراحی‌های خاص، پیچیده و با کیفیت بالاتر
یک نرم افزار عمومی ‌برای طراحی در هر زمینه‌ای	یک نرم افزار تخصصی در حوزه هوافضا
رابط کاربری گرافیکی	رابط کاربری خسته کننده
موتور رندر سه بعدی قوی‌تر	موتور رندر سه بعدی معمولی‌تر

مزایا و ویژگی‌های استفاده از نرم‌افزار 

همانطور که خواندید، نرم افزار سالیدورک قابلیت‌های متنوعی را ارائه می‌دهد و کاربردهای مختلفی دارد. این نرم افزار همچنین ویژگی‌ها و مزایای متعددی را شامل می‌شود؛ که عبارتند از:

• از نرم افزار سالیدورک می‌توان برای طراحی نقشه‌های دو بعدی و سه بعدی گوناگونی استفاده کرد و این نرم افزار حتی در طراحی نقشه‌های پیچیده نیز کاربری آسان و راحتی دارد. 
• با استفاده از آن می‌توان در مدل‌ها بین اندازه‌ها و پارامترهای مختلف، معادله‌نویسی انجام داد. 
• در این نرم افزار برای برقراری ارتباط بین اندازه‌ها و معادلات می‌توان از جدول‌های طراحی استفاده کرد. 
• در این نرم افزار، در فرآیند مونتاژ می‌توان نماهای انفجاری را ایجاد کرده و از مدل‌های انفجاری نیز فیلم تهیه کرد. 
• در محیط اسمبلی سالیدورک، امکان تحلیل و بررسی مکانیزم‌های ساخته شده فراهم می‌شود و می‌توان خروجی‌ها را بررسی کرد. 
• در محیط این نرم افزار می‌توان قالب‌های مدل‌سازی اعم از قالب‌های پلاستیک، دایکاست، فلزی، فورج و… را طراحی کرد. 
• انجام فعالیت‌ها در نرم افزار سالیدورک با سرعت بالا و به صورت بهینه انجام می‌شود. 
• رابط کاربری و محیط‌های کاری این نرم افزار بسیار آسان و پویا هستند. 
• امکان سفارشی‌سازی تمامی ‌بخش‌های رابط کاربری نرم افزار وجود دارد و حتی می‌توان با اضافه کردن افزونه‌های مختلف نحوه اجرای برخی از فعالیت‌ها را تغییر داد. 
• دریافت ورودی و ارسال خروجی فایل‌ها در این نرم افزار با فرمت‌های مختلف قابل انجام است. 
• توانایی استفاده از قطعه‌های استاندارد با کتابخانه‌های مجزا در محیط این نرم افزار وجود دارد. 
• امکان افزودن و ویرایش قطعات استاندارد در لیست توابع کتابخانه‌ای نیز فراهم است. 
• در محیط Part این نرم افزار می‌توان سازه‌های پروفیل و جوشی استاندارد را تولید کرد و توانایی ایجاد جداول از جوش و پروفیل‌های استفاده شده با جزئیات دقیق نیز وجود دارد. 
• از این نرم افزار می‌توان یک خروجی گرافیکی با امکاناتی مانند نور، جنس، محیط طراحی و… دریافت کرد. 
• در این نرم افزار، قابلیت استفاده از طرح‌های چند بخشی و برنامه‌ریزی برای طرح‌های پیچیده وجود دارد. 
• امکان استفاده از استانداردهای جدید مهندسی و طراحی مکانیکی در این نرم افزار فراهم است و همچنین می‌توان از آن برای سایر رشته‌های تحصیلی مهندسی صنایع، پزشکی و… استفاده کرد. 
• یادگیری این نرم افزار غالبا نسبت به نرم افزارهای دیگر آسان‌تر است و سرعت اجرا و کاربری آن نیز نسبت به سایر نرم افزارها بهتر است. 
• در این نرم افزار می‌توان پلان‌ها، شیب‌ها، منحنی‌ها و قرینه‌سازی را در طراحی، با کیفیت بالا تحلیل کرد. 
• توانایی طراحی مکانیسم و شبیه سازی عملکرد دستگاه در این نرم افزار فراهم می‌شود. 
• امکان مدل سازی پارامتری، اعمال تغییرات مورد نظر در هر مرحله از مدل سازی، امکان تشخیص اشکالات و تصحیح اشکالات قبل از رسیدن به مراحل انتهایی در نرم افزار سالیدورک، منجر به بهره‌وری طراحی، کاهش زمان تولید، بهره‌وری فرایند تولید و کنترل هزینه‌ها می‌شود. 
• این نرم افزار با نرم افزار اکسل و اتوکد سازگاری دارد و برای نرم افزار تری دی مکس نیز می‌توان خروجی مورد نظر را دریافت کرد. 
• از فایل‌های این نرم افزار می‌توان با فرمت DXF خروجی گرفت و از این خروجی در مشین‌های CNC استفاده کرد. 
• در سالیدورک می‌توان به سادگی از فایل‌ها نسخه آنلاین تهیه کرد. 
• امکان همکاری با تعداد زیادی پایگاه داده در این نرم افزار فراهم شده است. 
• قابلیت بهره‌مندی از فناوری CALS را دارد و از استانداردهای ESKD پشتیبانی می‌کند. 
• قابلیت ویرایش مستقیم فرمت‌های STL در این نرم افزار فراهم شده است.

معایب و محدودیت‌های استفاده از نرم‌افزار Solidworks 

برخلاف مزایای متعدد و فوق‌العاده، این نرم افزار معایب و محدودیت‌های اندکی را شامل می‌شود؛ که از جمله آن‌ها می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:

• در این نرم افزار برای استفاده از برخی امکانات و قابلیت‌ها باید هزینه‌ای برای خرید اشتراک پرداخت کرد که این هزینه می‌تواند برای مشاغل کوچک و یا طراحان مستقل، گران باشد. 
• برای طراحی و شبیه سازی پیچیده در این نرم افزار نیاز به استفاده از یک کامپیوتر قدرتمند با کارت گرافیک اختصاصی وجود دارد و عملکرد این نرم افزار می‌تواند به کیفیت سخت افزار کامپیوتر نیز بستگی داشته باشد. 
• در این نرم افزار امکان ساخت هر قطعه‌ای فراهم می‌شود اما غالبا ابزارهای آن در طراحی مدل‌های سه بعدی ارگانیک کمی ‌ضعیف عمل می‌کنند. علاوه بر این، فرایند ایجاد مدل‌های ارگانیک و در حال حرکت غالبا بسیار زمان بر می‌باشد. 
• در این نرم افزار امکان وارد کردن فرمت‌های نرم افزارهای مشابه دیگر مانند Inventor فراهم است که در این حالت تنها امکان استفاده از فرمت‌های .igs و .stp وجود دارد. این فرمت‌ها نیز برای انتقال اسمبلی مناسب نیستند. 

به طور کلی می‌توان گفت سالیدورک یک نرم افزار قدرتمند و پر کاربرد CAD است که مزایای بسیاری بخصوص در راحتی استفاده، قابلیت‌های مدل‌سازی پارامتریک و تطبیق‌پذیری دارد. اما هزینه سخت افزار و منحنی یادگیری قابلیت‌های مختلف آن ممکن است برای برخی کاربران چالش ایجاد کند. همچنین هنگام کار با سایر نرم افزارهای CAD نیز امکان ایجاد مشکلات سازگاری در آن وجود دارد. 

سوالات متداول

جمع بندی

همانطور که خواندید، نرم افزار سالیدورک یکی از نرم افزارهای پرکاربرد در حوزه طراحی مکانیکی است که قابلیت ها و مزایای مهمی را ارائه می دهد. با استفاده از این نرم افزار می‌توان نقشه های دو بعدی و سه بعدی محصولات و قطعات مکانیکی و مهندسی را ایجاد کرده و حتی از خروجی آن برای استفاده در دستگاه های ماشین کاری استفاده کرد. تنها کافی است برای کار با این نرم افزار مهارت کافی را داشته باشید تا بتوانید از کلیه قابلیت‌های آن به طور موثر استفاده کنید.