# Solidworks Part Design

> 将自然语言零件需求转化为可制造、可装配、可仿真的参数化零件设计方案，并规划 SolidWorks 建模、稳定参考接口、导出与 ANSYS 模态分析。适用于机械臂连杆、支架、关节壳体、板件、轴类、法兰及类似机械零件；不负责装配体配合求解或底层 SolidWorks COM API 实现。

- Skill: `trigicomedy/solidworks-part-design` (Agent Skill, multi-file: 3 files)
- Install (CLI): `npx skillmds@latest add trigicomedy/solidworks-part-design`
- Raw SKILL.md: https://api.skillmd.com/api/skills/trigicomedy/solidworks-part-design/raw
- Safety review: pending
- Works with: Claude Code, Claude.ai, OpenAI Codex
- Category: Integrations & APIs
- Author: trigicomedy (https://skillmd.com/u/trigicomedy)
- Updated: 2026-09-17
- Page: https://skillmd.com/skills/trigicomedy/solidworks-part-design

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# SolidWorks 零件设计

## 职责边界

本 Skill 负责单个机械零件从需求理解到建模计划、接口规划和仿真准备的全过程。

本 Skill 不负责：

- 装配体层面的零件定位、配合求解和自由度验证。
- SolidWorks COM API、Python 或 VBA 的底层调用细节。
- 在没有仿真结果时编造固有频率、应力、位移或安全系数。

需要装配时，将本 Skill 产出的 `interface_plan.json` 交给装配规划 Skill。需要执行建模时，将 `modeling_plan.json` 和 `part_parameters.json` 交给 SolidWorks runtime。

## 启动规则

当用户要求设计、修改、参数化建模或仿真一个独立机械零件时使用本 Skill。

开始时：

1. 根据零件功能生成简短、稳定、便于索引的英文项目名。
2. 在 workspace 中创建独立项目目录，不向 Skill 或 runtime 源码目录写入任务产物。
3. 保存用户原始需求，保留原文，不覆盖或静默改写。
4. 生成设计计划、参数表、建模计划、接口计划和仿真计划。

推荐目录：

```text
workspace/
  <project_name>/
    prompt/
      original_prompt.md
    plans/
      part_design_plan.md
      part_parameters.json
      modeling_plan.json
      interface_plan.json
      simulation_plan.json
    exports/
    simulation/
    reports/
    logs/
```

## 工作流程

### 1. 理解设计目标

先说明：

- 零件名称和稳定索引名。
- 零件品类，例如连杆、支架、壳体、轴、法兰、板件或紧固件。
- 主要机械功能。
- 所属上级部件或装配体。
- 与哪些零件连接，以及连接承担的载荷或运动。
- 大致结构形式和制造方式。

识别结构要求：

- 主要承载方向与载荷路径。
- 可能的弯曲、扭转、拉压、剪切和冲击工况。
- 应力集中区域。
- 需要圆角、倒角、加强筋、减重槽、空腔或局部增厚的位置。
- 刀具可达性、壁厚、孔边距和装配间隙等制造约束。

若信息不足，应列出假设和待确认项。允许基于机械常识提出初始值，但不得把推断写成用户已确认的要求。

### 2. 建立参数体系

按 [零件参数与计划结构](references/part_plan_schema.md) 建立参数。

至少区分：

- `fixed`：用户明确给定，不得擅自修改。
- `inferred`：根据功能、比例或标准推断，必须记录依据。
- `fuzzy`：用户只给出定性描述，需要提供建议值或范围。
- `detail`：圆角、倒角、盖板、槽口等细节参数。
- `material`：材料和必要的材料属性。
- `simulation`：载荷、约束、接触、目标频段和评价指标。

所有尺寸必须带单位。SolidWorks 执行层使用 SI 单位时，应在 runtime 边界统一进行毫米到米的转换。

几何参数始终需要。用户未要求材料或仿真时，对应部分标记为 `none`，不要虚构。

### 3. 规划稳定参考接口

接口优先使用稳定参考几何，不把易因切除、圆角或拓扑变化而消失的实体面作为唯一装配依据。

每个需要装配或测量的零件至少规划：

- 一个主坐标系。
- 三个正交主基准面，或明确复用默认基准面。
- 主要旋转轴、孔轴或对称轴。
- 安装端面对应的基准面。
- 关键连接点、中心点或定位点。

接口命名采用稳定英文标识，例如：

```text
CSYS_PART
PLN_MOUNT_A
PLN_MOUNT_B
AXIS_JOINT_A
AXIS_JOINT_B
POINT_LOAD
POINT_CG_REFERENCE
```

每个接口必须记录：

- `name`
- `type`
- `construction_method`
- `design_intent`
- `connected_part`
- `expected_relation`
- `remaining_dof_after_connection`

若必须引用实体面，应同时定义几何识别规则，例如法向、面积、圆心、半径、位置范围和邻接关系，并准备基准几何作为回退方案。

### 4. 编写 SolidWorks 建模计划

把零件拆成有依赖关系的特征序列。每一步至少包含：

- 操作类型。
- 草图或参考几何所在平面。
- 使用的参数。
- 约束和定位依据。
- 生成或消耗的接口。
- 前置特征。
- 失败后的检查方法。

优先顺序通常为：

1. 建立主坐标系、对称面和关键轴线。
2. 创建承载主体。
3. 创建端部安装区或关节连接区。
4. 创建孔、槽、空腔和减重窗口。
5. 创建加强筋和局部增厚。
6. 添加圆角和倒角。
7. 建立或刷新稳定装配接口。
8. 检查实体、质量属性、干涉风险和最小壁厚。

先建立决定总体形状和载荷路径的特征，再建立装饰性或易失败的细节。圆角通常靠后，但承担设计意图的根部圆角可单独规划并命名。

所有圆、圆孔、圆弧、圆角和端部圆形安装区必须使用 SolidWorks 原生圆、圆弧、孔或圆角特征，不允许用多段线近似，除非用户明确允许低精度或网格化近似。

### 5. 可制造性与几何检查

建模计划必须检查：

- 是否形成有效实体，而非仅有曲面或视觉外壳。
- 壁厚是否满足要求。
- 孔到边缘、孔到孔之间是否有足够距离。
- 圆角是否与邻近几何冲突。
- 减重区域是否破坏主要载荷路径。
- 加强筋是否具有合理厚度、拔模或刀具可达性。
- 装配区域是否保留安装空间和工具空间。
- 内部空腔是否可加工、可打印或可通过分件实现。

不得仅为了外观添加缺乏制造路径的结构。

### 6. 规划仿真

用户要求模态分析或结构验证时，按 [ANSYS 模态分析流程](references/ansys_modal_workflow.md) 生成仿真计划。

必须明确：

- 分析目的。
- 材料模型。
- 几何简化规则。
- 网格策略与局部加密区域。
- 约束位置和约束自由度。
- 接触、连接或远程点处理方式。
- 模态阶数或目标频段。
- 需要避开的激励频率。
- 评价指标和修改方向。

任何频率、振型、应力或位移结论都必须来自实际求解结果。大模型只能解释结果、发现趋势和提出设计修改建议。

### 7. 执行与可见性

调用 SolidWorks runtime 时：

- 默认以可见模式启动或连接 SolidWorks。
- 每个主要特征完成后重建模型并更新视图。
- 对关键阶段执行 `ZoomToFit` 或等效视图调整。
- 日志应显示当前零件、草图、特征、参数和执行结果。
- 调试时允许在主要步骤之间加入短暂停顿，但正式批处理默认不延时。
- 失败时停止在出错特征附近，不要继续生成依赖于失败几何的后续特征。

### 8. 导出与交付

默认输出：

- SolidWorks 零件：`.SLDPRT`
- STEP：`.STEP` 或 `.STP`
- Parasolid：`.x_t`

用户要求 ANSYS 时，优先提供 Parasolid，并保留原始 SLDPRT。

建议命名：

```text
<part_id>_v<iteration>.SLDPRT
<part_id>_v<iteration>.STEP
<part_id>_v<iteration>.x_t
<part_id>_modal_v<iteration>.wbpj
<part_id>_modal_report_v<iteration>.md
<part_id>_design_changes_v<iteration>.md
```

最终报告必须清楚区分：

- 用户给定条件。
- 设计假设。
- 已生成的几何和接口。
- 实际仿真结果。
- 基于结果提出的设计建议。
- 尚未验证的风险。

## 质量门槛

交付前确认：

- 参数来源和单位完整。
- 特征顺序可执行且依赖清晰。
- 主要装配接口不依赖脆弱面编号。
- 圆形几何使用原生特征。
- 模型可导出为实体格式。
- 仿真约束可复现。
- 边界条件变化后已重新求解，未直接比较不同约束下的频率。
- 结论没有超出实际建模或仿真证据。

