AsiXMec: Aplicación cubana para el Diseño e Ingeniería Asistida por Computadora

AsiXMec es un sistema para el diseño y visualización de prototipos virtuales de piezas mecánicas, de gran utilidad en la industria, el desarrollo de investigaciones, la educación superior y otros sectores claves de la economía, así como para otros usuarios y seguidores del Diseño y la Ingeniería Asistida por Computadora (CAD-CAE).

 

AsiXMec Boceto 2D


Ha sido creado totalmente en el Centro de Entornos Interactivos 3D VERTEX de la Universidad de las Ciencias Informáticas en Cuba (UCI), AsiXMec es un modelador geométrico y paramétrico basado en feature e historial de operaciones, que permite a los usuarios manipular, crear, editar, importar y exportar archivos .STEP, .IGES, .STL, compatibles con otras aplicaciones para Linux como DraftSight, LibreCAD y para Windows como AutoCAD, SolidWorks e Inventor, entre otras de las más conocidos.


AsiXMec se ha desarrollado con lenguaje C++, basado en la plataforma DISEM para el desarrollo de la línea CAD-CAE, utiliza el framework Open CASCADE Community Edition (OCE), framework Qt-5, soporte para plugins, cuenta con menú en forma de ribbon. Cuenta con un "solver" de restricciones que utiliza la biblioteca Eigen, permite el diseño asistido por "snap" e identificación automática de caras. Su interface gráfica tiene soporte multilenguaje (Inglés y Español).

 

Dentro del equipo de desarrolladores, conformado fundamentalmente por ingenieros informáticos graduados en la propia UCI, ha sido importante la participación de otros ingenieros y especialistas de la rama mecánica, con alto nivel científico y experiencia de trabajo en la industria y el estudio de los elementos teóricos que sustentan esta rama del saber, lográndose con la integración multidisciplinaria un software que brinda confiabilidad, alta usabilidad y comodidad al usuario ayudándole en la creación de productos mejores y más competitivos.


Enfoque de modelación paramétrica

Su enfoque de modelación paramétrica basada en features e historial de operaciones favorece la creatividad de los diseñadores desde etapas tempranas de la construcción de productos mecánicos.

 

AsiXMec Boceto 2D

 

Como modelador paramétrico, no debe ser confundido con los programas tradicionales de CAD. La ventaja fundamental del CAD paramétrico radica en que la geometría del modelo es controlada por parámetros que definen su diseño en tamaño y forma, normalmente estos parámetros son variables como, alto, ancho, profundidad, o son usados como fórmulas, por ejemplo Ancho=Longitud / 2, los parámetros se almacenan en un contenedor que se encuentra en el archivo de diseño, al modificar alguno de estos parámetros, el diseño cambia para reflejar la modificación. Se puede definir un sketch, definir sus dimensiones y si luego las modificas, el modelo se actualizará automáticamente a diferencia del modelado no paramétrico, que está más relacionado con un “tablero de bocetos digitales”.

 

AsiXMec Boceto 2D

 
Sólido 3D creado con AsiXMec

 

Funcionalidades

 

AsiXMec provee funcionalidades que ayudan al usuario en el proceso de modelación, como los snap en el proceso de creación de entidades 2D, la pre visualización de todas las operaciones y facilidades para la selección de los componentes visualizados.

 

Se captura el intento de diseño mediante las restricciones 2D gestionadas por un solver especializado y el mecanismo de parametrización que posibilita la edición y manejo del historial de operaciones en tres dimensiones. Cuenta con herramientas para mediciones, gestión de dimensiones y un editor de parámetros.

 

Con una arquitectura basada en plugins y soporte multilenguaje, posee una elevada capacidad de extensibilidad y adaptabilidad para la incorporación de nuevos módulos y la creación de sistemas especializados o a la medida. La diversidad de los modelos que se pueden obtener posibilita su uso en una amplia variedad de industrias. El software ha sido desarrollado con bibliotecas multiplataforma aunque hasta ahora solo ha sido compilado en Ubuntu, pero evitando cualquier dependencia que en el futuro pueda frenar la compilación en Windows.

 

AsiXMec Boceto 2D

 

Operación "combine" de dos solidos

 

Metodología de trabajo de AsiXMec

 

Los bloques de construcción cruciales de AsiXMec son las piezas. Se crean definiendo las características, que a su vez se basan en bocetos 2D. Por ejemplo, para hacer un cubo simple, un usuario primero haría un boceto con forma de cuadrado y después utilizaría la herramienta Extrusión en el módulo de sólido 3D para levantar el cuadrado y darle volumen, convirtiéndolo en el cubo. Si luego desea agregar un agujero circular en el cubo, solo tendría que agregar un boceto de un círculo en la cara deseada.

 

AsiXMec Boceto 2D

 
Operación "extrude"

Como parte final del proceso, y en versiones superiores del software, las partes se podrán conectar para hacer ensamblajes. Las piezas serán ensambladas agregando restricciones entre las superficies, bordes, planos, puntos y ejes.

La metodología de trabajo es la siguiente:

  • Crear un boceto: Se traza un primer boceto 2D; es el paso inicial del proceso de diseño.
  • Restringir un perfil: Se aplican restricciones (o reglas) al boceto para que algunos de sus elementos permanezcan constantes durante el resto del diseño.
  • Acotar un perfil: Se definen las distancias entre los elementos del boceto. El tamaño y la forma de una pieza se controlan cambiando estas distancias.
  • Crear una pieza: Esta lección muestra con qué facilidad se pueden transformar bocetos 2D en piezas 3D.
  • Crear una operación en una pieza: Se añaden operaciones predefinidas (por ejemplo, un agujero y varios empalmes) a la pieza. Estas formas no requieren bocetos, pero son geométricamente dependientes de la pieza.
  • Operaciones de acabado: Filled 3D,Chamfer 3D

 

AsiXMec Boceto 2D

 
Sólido con "fillet 3D"

Las funcionalidades que actualmente tiene el software AsiXMec son las siguientes:

 

Componentes del Módulo de Boceto 2D (Sketch) Figuras Figuras Línea, Circulo, Punto, Arco, Rectángulo, Polígono, Elipse
Restricciones Dimensión, Coincidencia, Colinealidad, Tangencia, Simetría, Concentricidad, Igualdad, Perpendicularidad, Paralelismo, Horizontalidad, Verticalidad, Fijar.
Patrones de copia Rectangular, Circular, Espejo
Herramientas de Modificación Chamfer 2D, Filled 2D,Trasladar, Recortar, Dividir, Rotar, Escalar, Compensar.
Herramientas del módulo de sólido 3D (Model) Herramientas de creación Extruir, Revolución, Filled 3D, Chamfer 3D, Empalmar, Combinar.
Gestor del visor Mover vista, Acercar vista, Rotar vista
Importar y exportar ficheros .STEP, .IGES, .STL
Vistas Cambiar vistas Vistas de sombreado y de alambre
Otras Herramientas Mediciones Medir ángulo, perímetro, área y distancia.
Configuraciones Editor de parámetros y seleccionar el tipo de punto flotante(snap) a trabajar.

 

Estado actual de desarrollo de AsiXMec


Todas las imágenes que acompañan a este artículo son sólidos creados completamente en la propia aplicación AsiXmec. Como producto en desarrollo, no se ha definido aun la licencia con la que saldrá al mercado. Se trabaja en estos momentos en comenzar a implementar el módulo de planos o drawings.

 

El grupo de trabajo solo tiene dos años de creado, como se dice popularmente: acaba de nacer. Pero sin dudas es un proyecto muy ambicioso teniendo en cuenta el desarrollo alcanzado en este campo por otras sistemas ya reconocidos internacionalmente y además por el extenso camino que queda por recorrer en el desarrollo e implementación de los módulos de cálculo donde se puedan generar mallas y luego simular la aplicación de cargas de trabajo y otros complejos problemas físicos-mecánicos para obtener los resultados de los esfuerzos, tensiones, desplazamientos y otros parámetros a los que se expondrán las piezas y mecanismos en análisis.

 
Hacia donde vamos actualmente:

 

Hojas
  • Hojas (Nueva hoja, Formato de hoja)
Crear vistas
  • Base
  • Proyectada
  • Auxiliar
  • Sección
  • Detalle
  • Superpuesta
Modificar vistas
  • Dividir
  • Dividir hacia afuera
  • Parte
  • Cortar
  • Horizontal - Vertical
Boceto
  • Crear boceto desde plano
Pasar a 3D
  • Pasar a 3D
Configurar cajetín
  • Modificar cajetín (Dibujo, Proyectista, Software, Fecha, Título, Revisado por, Verificado por, Aprobado por, Tamaño, Dimensión, Número del dibujo, Número de revisión, Proyecto, Centro, Escala, Hoja).
Cotas
  • Establecer cota (Lineal, Longitud de arco, Radio, Diámetro, Angular)
Notas
  • Adicionar nota (Fuente, Tamaño de fuente, Alineación, Negrita, Cursiva)
Tablas
  • Adicionar tabla (Tabla general, Tabla de revisiones)
Símbolos de tolerancia
  • Símbolos de tolerancia
  • Tolerancia de forma (Rectitud, Planitud,
  • Redondeado, Cilindricidad, Forma de unalínea, Forma de una superficie).
  • Tolerancia de orientación (Paralelismo,
  • Perpendicularidad, Inclinación).
  • Tolerancia de situación (Posición,
  • Concentricidad y Coaxialidad, Simetría).
  • Tolerancia de oscilación (Circular, Total).

AsiXMec Boceto 2D

Módulo de Plano

 

AsiXMec Boceto 2D

Módulo de planos incorporado a AsiXMec

 

AsiXMec Boceto 2D

Formulario Vista base. Componente.
 

 

Autor: Ing. Adrián Peña Peñate .

Centro de Trabajo: Centro de Entornos Interactivos 3D (Vertex).

Facultad 5. Universidad de las Ciencias Informáticas en Cuba (UCI).

 

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