نرم افزار سالید ورکس چیست ؟

نرم افزار سالید ورکس چیست ؟

نرم افزار سالید ورکس یکی از رایج ترین نرم افزارهای کامپیوتری با تنظیمات و امکانات تخصصی در دنیای امروز است.
بعد از سالها تلاش، سالید ورکس به میزان قابل توجهی از محبوبیت دست یافته و به عنوان یکی از پرکاربرد ترین نرم افزارها، توسط بسیاری از کاربران، به عنوان یک نرم افزار استاندارد مهندسی مورد توجه قرار گرفته است.
بر اساس گزارشات منتشره از شرکت سازنده این نرم افزار، بیش از دو میلیون مهندس و طراح و بیش از 165هزار شرکت تا سال 2013 از این نرم افزار استفاده می کردند.
تمرکز اصلی این برنامه روی طراحی مهندسی به وسیله پارامترهای هندسی مدل سازی برای خلق شکل های ارگانیک، در فرایندی ساده و مؤثر تر نسبت به نرم افزارهایی مانند بلندر (Blender) می باشد.

تاریخچه سالیدورکس

شرکت سالید ورکس در دسامبر سال 1993 در انیستیتوی تکنولوژی ماساچوست (Massachusetts Institute of technology) توسط یان هرشتیک (Jon Hirschtick) بنا نهاده شد.
یان هرشتیک یک تیم از مهندسان را استخدام کرد با این هدف که یک برنامه طراحی سه بعدی ساده، که روی سیستم عامل ویندوز قابل نصب باشد را طراحی کنند. به این ترتیب اولین نسخه سالید ورکس در نوامبر سال 1995 منتشر شد.
نرم افزار سالید ورکس توسط شرکت Dassault Systems در سال 1997 خریداری شد. این نرم افزار اکنون دارای امکانات فراوانی است که می تواند برای طراحی دو بعدی و سه بعدی استفاده شود.

تکنولوژی مدل سازی سالید ورکس

نرم افزار سالید ورکس یک برنامه نرم افزاری طراحی است که از سیستم پارامتریک استفاده می کند.
این نرم افزار برای ایجاد مدل ها و مجموعه های آن، ساخته شده است.
سیستم پارامتریک به این معنی است که نرم افزار سالید ورکس مقادیر عددی معین شکل یا ابعاد را در یک مدل محدود می کند. پارامترها می توانند به صورت پارامترهای عددی مانند طول خط یا قطر یک دایره باشند، یا به صورت هندسی مانند مماس (Tangent) ، موازی، متحدالمرکز (Concentric) ، افقی یا عمودی و غیره باشند.

در سالید ورکس، طراحی معمولا به صورت دو بعدی شروع می شود، هرچند طراحی کردن به صورت سه بعدی نیز در دسترس است که شامل ترکیبات هندسی مانند نقطه، خط، انحنا، مخروط و نوار باریک است.
روابطی که برای توصیف ویژگی های اشکال استفاده می شود شامل مماس بودن، موازی بودن، حالت عمودی و متحد المرکزی است.
طبیعت پارامتریک نرم افزار سالید ورکس به این معنی است که ابعاد و روابط یک شکل هندسی را می سازند نه چیز دیگر. بعدها می توانند به صورت مجزا و مستقل کنترل شوند و یا حتی به وسیله روابطی که با دیگر پارامترها داخل یا خارج از طراحی دارند کنترل شوند.

سیستم عامل مورد نیاز

نرم افزار سالید ورکس تنها برای سیستم های تحت ویندوز در دسترس است، همچنین بر اساس نسخه ویندوزی که شما استفاده می کنید باید این نکات را در نظر بگیرید.
• پیشتیبانی سیستم عامل ویندوز 7 با نسخه سالید ورکس 2020 و پک سرویس 5 پایان می یابد. ( از این زمان به بعد، تنها شما می توانید روی نسخه ویندوز 10 از نرم افزار سالید ورکس استفاده کنید).
• نسخه 2020 نرم افزار سالید ورکس روی ویندوز 8.1 قابل اجرا نمی باشد.
• نسخه های نرم افزار سالید ورکس 2018 و 2019 قابلیت اجرا روی ویندوز 7 را دارا می باشند. اما فقط نسخه 2018 نرم افزار سالید ورکس روی ویندوز 8.1 قابل نصب است.

سخت افزار سیستم

شرکت Dassault Systemes لیست مشخصی را که در زیر آمده پیشنهاد می دهد، این لیست حداقل سیتسمی است که برای اجرای برنامه سالید ورکس مورد نیاز است. مجموعه های فوق پیچیده، طراحی های پیچیده، شبیه سازی ها و رندر کردن را نمی توانید به درستی انجام دهید، اگر این لیست از مشخصات سخت افزاری را نتوانید تهیه کنید.
• Processor: 3.3. GHz (minimum)
• Memory: 16 GB RAM (minimum)
• Storage: SSD (For Optimum load time)
• Graphics: Nvidia Quadro (recommended)

ویژگی ها و کارکردهای سالید ورکس

به عنوان هسته اصلی، نرم افزار سالید ورکس یک نرم افزار طراحی پارامتریک است. به این معنی است که هر بخشی که در این برنامه طراحی می شود، بر اساس پارامترهای ویژگی فیزیکی آن شکل ساخته می شود.
برای مثال، اگر پارامترهای یک وجه از یک شکل تغییر کند ( مثلا عرض) قسمت های دیگر پیوسته به این وجه نیز تحت تأثیر قرار می گیرند.

شبیه سازی

دو ورژن استاندارد و پریمیوم نرم افزار سالید ورکس، توانایی شبیه سازی را دارا می باشند.
بخشی از آن می تواند اشکالات ساختاری را با ابزارهای اندازه گیری دقیق و آنالیزهای قدرتمند تست کند.
در پکیج پرومیوم، ابزار اندازه گیری میزان جریان و فشار در میان سایر جنبه های دیگر وجود دارد که با آن دیگر نیازی به ساخت و تست پروتوتایپ های فیزیکی نیست.

تولید

هنگامی که یک کار آماده و ارزیابی شد، دیگر آماده تولید است. سالید ورکس CAM با ساخت G-Code به محض بررسی و تایید دقیق، شما می توانید طرح خود را به ماشین های CNC برای تولید بفرستید.

طراحی دو بعدی

فرایند طراحی دو بعدی بسیار خوب و ساده است. یک طرح می تواند به راحتی انجام شود چون بیشتر کار را خود نرم افزار انجام می دهد.
طراحی سه بعدی نیز بسیار دقیق انجام می پذیرد. مجموعه کاربردی طراحی شامل:
اشکال (Shapes) : خط (Line)، دایره (Circle) ، مستطیل (Rectangle) ، منحنی (Arc) ، بیضی (Ellipse) ، متون (Text) ، سوراخ (Snot) ، چند ضلعی (Polygon) .
ابزارهای طراحی (Sketch Function) : پیراستن (Trim) ، خم (Offset) ، انعکاس (Mirror) ، مدل های دایره ای و خطی (Circular and linear Pattern) ، تغییر سایز (Scale) ، کشش (Stretch) ، چرخش اجزا (Rotate Entties)

ساختن شکل سه بعدی

هرچند پیچیدگی هایی وجود دارد، ایجاد اشکال سه بعدی در یک نرم افزار کامپیوتری طراحی از سطح مقدماتی تا سطح متوسط هیچ وقت به این سادگی الان نبوده است.
اینجا چند ابزار در دسترس نرم افزار سالیدورکس که برای شما کمکی موثر است را بیان می کنیم :

Extrusion: Extrude, revolve, swept, lofted, boundary boss, cut, hole wizard
3D Build Tools: Fillet, chamfer, mirror, rib, draft, shell, wrap, linear-, circular-, curve-, or sketch-driven pattern

بیشتر بخوانید: افترافکت و فضای سه بعدی جدید

آسان برای طراحی

اگر شما ساده ترین راه برای طراحی یک شکل دقیق دو بعدی را تصور کنید، احتمالا باز هم نمی تواند به سادگی ای که سالید ورکس آن را طراحی می کند، باشد.
اگر بخواهید همین کار را با نرم افزارهای مشابه انجام دهید، ممکن است شما باید مقادیر تمام ابعاد شکل را قبل از آنکه به صورت سه بعدی در بیاورید، دقیق تعریف کنید. به این ترتیب ابعاد بر اساس چند ضلع برای شما محاسبه می شوند.
نرم افزار سالید ورکس این فرایند طراحی را ساده سازی نموده و از دادن اطلاعات اضافی هنگام رسم یک خط جلوگیری می کند.

سالید ورکس و مکاترونیک

مکاترونیک (Mechatronic) ترکیبی از رباتیک، الکترونیک، کامپیوتر و کنترل سیستم ها می باشد و در حوزه های مختلفی از گوشی های هوشمند گرفته تا اتومبیل های خودران فعالیت مختلفی دارد.
برای ایجاد یکی از پروژه های مکاترونیک باید ابتدا مدل آن را به صورت دیجیتال طراحی کرد.
نرم افزار سالید ورکس که یک نرم افزار کامپیرتری طراحی سه بعدی و همچنین طراحی مهندسی می باشد، یکی از رایج ترین نرم افزارهایی است که مهندسان مکاترونیک با آن سر و کار دارند.
نرم افزار سالید ورکس برای توسعه سیستم های مکاترونیک از ابتدا تا انتها مورد نیاز است.

در مرحله مقدماتی و آغازین، مهندسان مکاترونیک از این نرم افزار جهت برنامه ریزی، ایده سازی تصویری، مدل سازی، ارزیابی اجرایی، ساخت مدل پروتوتایپ و مدیریت پروژه، استفاده می کنند.
سپس همین نرم افزار برای طراحی و ساخت اجزای مکانیکی، الکترونیکی و نرم افزاری مورد استفاده قرار می گیرد.
در نهایت این نرم افزار برای مدیریت پروژه، شامل مدیریت دستگاه، آنالیز کردن، اتوماسیون اطلاعات و خدمات ابری (Cloud Services) مورد نیاز خواهد بود.
یکی از امکانات مهم نرم افزار سالید ورکس برای مهندسان مکانیک، مهندسان الکتریک، مهندسان الکترونیک این است که برای آنها شکلی از ارتباط را ایجاد کند.

ابزارهای مهندسی سالید ورکس

این ها نمونه ای از محصولات سالید ورکس بر اساس خود وب سایت سالید ورکس می باشد.
• CircuitWorks : یک مترجم CAD/ECAD که به مهندسین این امکان را می دهد که مدل های سه بعدی دقیق از تخته مدار ایجاد کنند.
• CAM : یک افزونه که به تمام نسخه های نرم افزار سالید ورکس این امکان را می دهد که بتوانید طراحی خود را برای تولید انبوه صنعتی پیش از چرخه توسعه آماده کنید.

بیشتر بخوانید: مقایسه Visualize سالید ورکس در دو نسخه استاندارد و پروفشنال

• Electrical 3D : به شما این امکان را می دهد که بتوانند اجزای الکتریکی را سر جای خود قرار دهید و با استفاده از تکنولوژی مسیر یابی سالید ورکس، بتوانید اجزای الکتریکی طراحی شده را در یک مدل سه بعدی به هم متصل کنید. نمای دو بعدی و مدل سه بعدی همزمان به شما نشان داده می شود و می توانید با استفاده از آن تغییرات ایجاد شده را مشاهده کنید.
• Simulation : از Finite Element Analysis برای پیش بینی رفتار واقعی فیزیکی به وسیله تست مجازی مدل ها استفاده می شود. در واقع با شبیه سازی، می توانید رفتار مدل خود را ببینید.
• Visualize : استفاده از اطلاعات مدل سه بعدی شما برای تصاویر با کیفیت، در سریع ترین و ساده ترین زمان ممکن.

خاتمه

باید یادآور شد که نرم افزار سالید ورکس در درجه نخست یک نرم افزار مهندسی و طراحی مهندسی و تولید است.
این نرم افزار با امکانات بیش از حدی برای طراحی و ارزیابی تولید پایه ارائه شده است. در یک کلام نرم افزار سالید ورک برای مهندسان است.
این نرم افزار برای تولید به دقیق ترین شکل ممکن در یک شرکت مهندسی، با تمام جنبه ها و مراحل تولید طراحی شده است.
این نرم افزار همچنین کمک می کند که طراح های مفهومی را به صورت سه بعدی رندر و یا حتی پرینت گرفته شود. این کار باعث می شود بسیار سریع تر بتوان ارزیابی نهایی در تولید یک پروژه را انجام داد.

سوالات متداول نرم افزار سالید ورکس

سالید ورکس چیست و در چه زمینه‌هایی بیشترین کاربرد را دارد ؟
این نرم‌افزار یک ابزار قدرتمند برای طراحی سه‌بعدی مکانیکی است و در ساخت قطعات صنعتی، مونتاژ مجموعه‌ها و مستندسازی نقشه‌های فنی استفاده فراوان دارد.

چرا سالید ورکس در میان شرکت‌های تولیدی محبوب است ؟
محیط کار آسان، پشتیبانی از استانداردهای صنعتی و قدرت بالا در ترسیم سه‌بعدی باعث می‌شود مهندسان و طراحان به راحتی ایده‌ها را پیاده کنند و سریع‌تر به مرحله تولید برسند.

کدام قابلیت سالید ورکس برای مدل‌سازی قطعات با فرم پیچیده مناسب است؟
ابزار Surfacing و ویژگی‌های مختلف Swept، Loft و Boundary اجازه می‌دهد شکل‌هایی با منحنی‌ها و سطوح پیچیده طراحی کنید. این امکان در ساخت بدنه خودرو، قالب‌های پلاستیک و موارد مشابه کاربردی است.

چطور می‌توان در سالید ورکس، چند قطعه را به شکل یک مجموعه مونتاژ کرد؟
با استفاده از محیط Assembly هر قطعه سه‌بعدی را وارد کرده و با تعریف محدودیت‌های حرکتی (Mates) جای آن را در کنار سایر قطعات تنظیم می‌کنید و در نهایت کل سیستم را به‌صورت یکپارچه مشاهده می‌کنید.

چه ابزارهایی در سالید ورکس برای تحلیل حرکت یا مقاومت قطعه وجود دارد؟
بسته‌های افزونه مانند SolidWorks Simulation اجازه می‌دهند بارگذاری و نیروهای واردشده را بررسی کنید و حتی حرکت قطعات را به صورت دینامیکی شبیه‌سازی کنید تا از کارکرد ایمن و درست مطمئن شوید.

چرا برخی تولیدکنندگان از سالید ورکس برای طراحی قطعات ورق فلزی استفاده می‌کنند؟
این نرم‌افزار ابزار Sheet Metal دارد که مراحل برش، خم و گسترده‌کردن قطعات ورق فلزی را ساده می‌کند و نقشه مسطح قطعه را به راحتی می‌توان برای برش لیزر یا خمکاری استفاده کرد.

آیا می‌توان نقشه دو‌بعدی استاندارد از طرح سه‌بعدی در سالید ورکس گرفت؟
بله. با رفتن به محیط Drawing می‌توانید نمای جلو، بالا، جانبی و مقاطع را درج کرده و با ابعادگذاری استاندارد، یک نقشه فنی کامل دریافت کنید.

چطور می‌توان فایل‌های سالید ورکس را با دیگر نرم‌افزارهای CAD مبادله کرد؟
با فرمت‌های میانجی مثل STEP یا IGES می‌توانید مدل‌های سه‌بعدی را به نرم‌افزارهای دیگر ببرید. همچنین گزینه‌هایی برای ذخیره در فرمت‌های Parasolid یا STL وجود دارد.

کدام ویژگی سالید ورکس برای سفارشی‌سازی محیط کار یا کلیدهای میانبر مهم است؟
در منوی Customize می‌توانید نوارابزار ، شرتکات‌ها و دستورات موردعلاقه‌تان را طوری تنظیم کنید که سرعت انجام پروژه‌هایتان بالا برود.

چرا کار با پارامترها در سالید ورکس مفید است؟
وقتی اندازه‌ها و روابط هندسی را به‌صورت پارامتریک تعریف کنید، با تغییر یکی از ابعاد، بقیه بخش‌ها نیز به‌شکل خودکار اصلاح می‌شوند و در وقت و هزینه طراحی صرفه‌جویی می‌گردد.

آیا می‌توان با سالید ورکس مدل‌های پرینت سه‌بعدی ساخت؟
بله، پس از تکمیل مدل، با خروجی STL یا 3MF می‌توانید آن را برای چاپ سه‌بعدی آماده کنید. قبل از این کار بهتر است کیفیت مش و ضخامت دیواره‌ها را بررسی کنید.

کدام بخش سالید ورکس برای طراحی قطعات ریخته‌گری یا پلاستیکی مناسب است ؟
ابزار Mold Tools و گزینه‌هایی مانند Draft، Parting Lines و Split اجازه می‌دهند تا کشش قالب و خط جدایش مناسب را تعریف کنید و فرم قطعه را برای قالب‌ریزی بهینه کنید.

چطور می‌توان در سالید ورکس مدل‌های ورق فلزی پیچیده ساخت؟
با انتخاب فرامین Base Flange، Edge Flange و ایجاد خم‌ها و برش‌های لازم، نرم‌افزار به صورت خودکار وضعیت گسترده‌شده (Flat Pattern) را تولید می‌کند تا در مرحله ساخت، خطا کاهش یابد.

آیا سالید ورکس برای محاسباتی مثل جرم و مرکز ثقل قطعه هم کاربرد دارد؟
بله، از منوی Evaluate می‌توانید مرکز ثقل، جرم، حجم و ممان اینرسی را ببینید و با تغییر ماده (Material) نتایج به‌روزرسانی خواهد شد.

چرا امکان دیدن برخورد قطعات در مونتاژ سالید ورکس مفید است؟
با این قابلیت (Interference Detection) قطعاتی که در فضای طراحی به‌هم نفوذ کرده یا دچار تداخل می‌شوند را تشخیص می‌دهید و قبل از ساخت واقعی، ایراد را برطرف می‌کنید.

چگونه می‌توان در سالید ورکس مدل را متحرک (Animate) کرد ؟
با استفاده از Motion Study می‌توانید حرکات قطعات مونتاژ را شبیه‌سازی کنید و کی‌فریم‌های مختلف تعریف کنید تا چرخش، جابه‌جایی یا بازوبسته شدن مکانیزم‌ها نمایش داده شود.

چه زمانی از Configuration در سالید ورکس استفاده می‌کنیم؟
وقتی یک قطعه یا مجموعه نیاز دارد در انواع سایزها، تعداد سوراخ‌ها یا جزئیات مختلف ساخته شود، با Configuration می‌توانید همه نسخه‌ها را در یک فایل مدیریت کنید.

آیا سالید ورکس بخش تخصصی برای رندر واقع‌گرایانه دارد؟
بله ، در بسته‌های حرفه‌ای، PhotoView 360 یا Visualize را خواهید داشت که متریال‌های مختلف، نور و پس‌زمینه را به مدل اضافه و رندرهای نزدیک به واقعیت تولید می‌کنند.

چطور می‌توان در سالید ورکس بخش‌هایی را که باید ماشین‌کاری شوند، مشخص کرد؟
با ابزارهای MBD (Model-Based Definition) می‌توان اشاره‌گرهای ابعادی و تلرانس‌ها را روی مدل سه‌بعدی درج کرد یا در Drawing مشخص نمود تا در مرحله ماشین‌کاری سردرگمی ایجاد نشود.

آیا کار با ماژول Routing در سالید ورکس برای لوله‌کشی یا سیم‌کشی راحت است؟
Routing اجازه می‌دهد مسیر عبور لوله و کابل را طراحی کنید و اتصالات یا خم‌ها را جای‌گذاری کنید. این ویژگی در سیستم‌های تاسیسات یا تابلو برق کاربرد زیادی دارد.

چطور می‌توان از Simulation در سالید ورکس برای تحلیل نیرو بهره برد؟
با تعیین نوع مطالعه (Static، Buckling یا Fatigue) و واردکردن شرایط تکیه‌گاه و بارگذاری، نرم‌افزار تنش و تغییرشکل را محاسبه می‌کند و برای بهبود طرح به شما ایده می‌دهد.

اگر بخواهیم از کتابخانه قطعات استاندارد در سالید ورکس استفاده کنیم، چه باید کرد؟
Design Library بخشی است که خیلی از قطعات مثل پیچ و مهره، بلبرینگ، و دیگر استانداردهای ISO/ANSI در آن وجود دارد و می‌توان با چند کلیک به مونتاژ اضافه کرد.

کدام نسخه سالید ورکس برای دانشجویان و تمرین یادگیری مناسب است؟
سالید ورکس نسخه دانش‌آموزی یا دانشجویی (Student Version) را عرضه می‌کند که با هزینه کمتر و امکانات تقریباً کامل، برای انجام پروژه‌های آموزشی مناسب است.

چرا محققین و دانشجویان از سالید ورکس برای انجام پژوهش‌ها استفاده می‌کنند ؟
توانایی ترسیم دقیق مدل و انجام تحلیل اولیه روی آن، روند تحقیق و توسعه را سریع و کم‌هزینه‌تر می‌کند و اشتباهات طراحی زودتر مشخص می‌شوند.

چگونه سرعت کار در سالید ورکس بالا برود؟
استفاده از میان‌برهای صفحه‌کلید، بهینه‌سازی تنظیمات گرافیکی، بستن فایل‌های غیرضروری و به‌روزرسانی کارت گرافیک یا درایورهای سیستم همگی در اجرای روان نرم‌افزار نقش دارند.