Ejercicio de Oregano

Ejercicio de Oregano

Empezaremos instalando el programa desde el centro de software de Ubuntu.

Oregano-Screenshot-1-1

A primera vista “Oregano” es muy similar a gEDA pero no tiene botón de añadir componente sino que aparece directamente a la derecha la librería de componentes y el campo de búsqueda.

[youtube https://youtu.be/JhtedXYe_ic]

 

 Oregano-Screenshot-1-2
Empezamos introduciendo las primeras letras del nombre del componente en el campo de búsqueda que aparece a la derecha. El nombre del componente va variando automáticamente incrementando en una unidad el número que acompaña al nombre. Por ejemplo, la primera resistencia que dibujemos se llamará R1 y la siguiente R2… por lo que no es necesario cambiar el nombre de los componentes después de insertarlos.
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Pulsamos en la opción “Draw wires” del menú para añadir las conexiones. Podemos rotar los componentes con la tecla “R” o el desplegable que aparece con el botón derecho del raton sobre el componente a rotar.
Oregano-Screenshot-1-4  

Modificamos el valor de los componentes pulsando sobre ellos.

No es cambiar los nombres ya que el programa incrementa en 1 el índice que aparece en el nombre del componente de forma automática.

Para iniciar la simulación debemos situar nuestras “Puntas de prueba” en los puntos del circuito que queramos medir, configurar los parámetros de simulación y pulsar en el botón “Simular” de la barra de menús:
 Oregano-Screenshot-1-5 Oregano-Screenshot-1-6
Al intentar realizar el mismo ejemplo que simulamos en Pspice, Oregano ha devuelto un error como el que aparece a continuación:
 Oregano-Screenshot-1-7 Oregano-Screenshot-1-8
Este error aparece por que Oregano solo trae una pequeña lista de “modelos” y los que no estén en esa lista habrá que cargarlos a mano buscándolos en internet.

En el siguiente link puede encontrarse un listado de “models” disponibles de forma gratuita en internet:

http://homepages.which.net/~paul.hills/Circuits/Spice/ModelIndex.html

 

En este caso, el archivo al que hace referencia es switch.model, por lo que probamos a eliminar los elementos de tipo “Switch” y probamos de nuevo.

Oregano-Screenshot-1-9  

Desplegando la lista de Nodos podemos ver seleccionar las distintas sondas para poder visualizarlas.

Oregano parece quedarse corto a la hora de utilizarlo en el ámbito profesional, pero sirve para estudiar el comportamiento de circuitos electrónicos sencillos.

Es sencilla e intuitiva y permite trabajar con dos motores de simulación: GNUCap y ngSpice, se puede seleccionar el motor deseado dentro de la opción “preferencias” del menú “edición”.

Enlaces:

Descripción de Oregano

Ejercicio de referencia con orCAD PSPICE

Descripción Matlab

Descripción Matlab

Matlab es un entorno de cálculo interactivo donde los problemas y las soluciones se escriben matemáticamente en lugar de tener que utilizarse la programación tradicional. Matlab es también el nombre que se le da al propio lenguaje de programación interpretado que se utiliza en esta herramienta. Utilizar Matlab y programar en Matlab es por tanto equivalente pero a diferencia de soluciones como Fortran, no es necesario generar ejecutables, Matlab cuenta con un intérprete que recibe órdenes y las ejecuta.

Su nombre es la abreviatura de MATrix LABoratory “Laboratorio de Matrices , su lanzamiento inicial fue en 1984 y ha pasado por numerosas mejoras y casi 40 versiones distintas hasta alcanzar la actual versión 8.3 (R2014a).

Actualmente integra análisis numérico, cálculo matricial, procesamiento de señales, gráficos y permite ampliar sus capacidades con una serie de ordenes específicas agrupadas en “Toolboxes” con las que se puede resolver todo tipo de problemas concretos como diseño de sistemas de control, simulación de sistemas dinámicos, redes neuronales … Y además , para facilitar su uso, cuenta con dos herramientas adicionales que expanden sus prestaciones:

  • GUIDE ( editor de interfaces de usuario GUI) que permite un control sencillo y la posibilidad de ejecutar una aplicación sin necesidad de dominar el lenguaje
  • Simulink (plataforma de simulación multidominio) que es un entorno de programación de más alto nivel que el lenguaje interpretado Matlab. Proporciona una interfaz gráfica para construir los modelos con diagramas de bloques pulsando y arrastrando con el ratón.

Casi cualquier cosa que se le ocurra a un ingeniero será susceptible de ser analizada, procesada y mostrada por Matlab, pero lamentablemente demasiado caro para algunos y por desgracia inalcanzable para muchos.

A pesar del elevado coste de este software propietario desarrollado y explotado por Mathworks, parece haberse convertido en el indispensable de cualquier ingeniero tanto en entornos universitarios como empresariales. En las universidades es una herramienta estándar utilizada en muchas asignaturas desde el algebra lineal, electrónica, procesamiento digital de señales así como en ingeniería de control, robótica, etc. Y el mundo empresarial ha encontrado la herramienta idónea para aumentar la productividad.

Actualmente está disponible en inglés para Microsoft Windows, Mac OS X, Unix, GNU/Linux en cuatro formatos de licencia:

  • Estándar. Por un módico precio de 2000€ puedes obtener una licencia individual aplicable a dos opciones, o asociada al usuario instalable en hasta cuatro ordenadores pero que se puede utilizar simultáneamente solo en dos. O la opción mas profesional asociada al ordenador en lugar de al usuario. Ambas licencias están restringidas a un único país de uso. Por supuesto se incluye servicio de soporte y acceso a las nuevas funcionalidades durante el primer año con posibilidad de renovar la suscripción para este servicio anualmente previo pago. También cuenta con otras opciones de grupo o en red cuyo precio no aparece detallado en su web. A parte de esto habrá que contar con 1000€ mas para los Toolboxes y otros 5000€ por un compilador que permita comercializar el trabajo.
  • Para uso de profesores. Por 500€ contamos con dos tipos de licencia para uso individual de tipo académico, como antes, una está asociada al usuario y se puede instalar en cuatro pcs pero usarse simultáneamente en dos, y la otra está asociada a una maquina. También ofrece opciones para grupos de personas o de ordenadores, de los cuales no se detalla el precio. Por supuesto el número de usuarios o pcs que podrán usar las licencias esta estrictamente controlado y una vez alcanzado el numero máximo de licencias simultaneas, el acceso se cortará hasta que alguna licencia quede libre.
  • Para uso en casa. Para uso no comercial ni académico podemos instalar esta aplicación en casa por 105 €, solo incluye Matlab y cada herramienta adicional que se quiera instalar costará 29€ mas
  • Para uso de estudiantes: Cuenta con dos productos de este tipo:
    •  “Matlab and Simulink Student Suite” por 69€ incluye Matlab, simulink y diez de los productos complementarios mas utilizados, además de compatibilidad incorporada para la creación de prototipos, pruebas y ejecución de modelos en plataformas hardware de bajo coste.
    • “Matlab Student” por 35€. Incluye solamente Matlab. Los complementos se compran por separado por 20€.

Como vemos no se trata de una solución precisamente barata. Su alto coste es suficiente para que muchas empresas tengan que descartarlo, y no solo por empresas pequeñas donde el coste de una sola licencia puede ascender a un porcentaje alto de su presupuesto, sino también por grandes multinacionales. El alto precio de las licencias individuales y el uso de servidores de licencias pueden provocar que en los picos de trabajo donde se necesitan todas las licencias, un ingeniero clave no pueda trabajar, por lo que algunas grandes empresas han terminado descartando su uso.

En cuanto a las universidades, una de las justificaciones para utilizar esta herramienta es precisamente que es necesario aprender lo que se utiliza en la industria, pero ya hemos visto que su implantación en el mundo empresarial no es tan definitiva.

Principales características de Matlab

Calculo Numérico

MATLAB proporciona métodos de cálculo numérico para análisis de datos, desarrollo de algoritmos y creación de modelos. Para ello se incluyen funciones matemáticas que utilizan librerías optimizadas por procesador para conseguir una ejecución rápida de los cálculos de vectores y matrices.

Entre los métodos disponibles se encuentran:

  • Interpolación y regresión.
  • Diferenciación e integración.
  • Sistemas lineales de ecuaciones.
  • Análisis de Fourier.
  • Valores propios y valores singulares.
  • Ecuaciones diferenciales ordinarias (EDO).
  • Matrices dispersas.

Además existen productos complementarios que proporcionan funciones para áreas especializadas tales como estadística, optimización, análisis de señales y aprendizaje automático.

Visualización

  • Matlab incorpora herramientas que facilitan las tareas de adquisición, visualización y análisis de datos.
    Herramientas de adquisición de datos.

    • Adquisición software.- Matlab permite recopilar datos desde otras aplicaciones como Excel, archivos de texto, binarios, archivos de sonido, imagen o video e incluso archivos científicos como HDF y netCDF y trabajar con archivos de datos en cualquier formato.
    • Adquisición hardware. Utilizando productos complementarios se puede adquirir datos desde dispositivos hardware como el puerto serie de un ordenador, los datos dinámicos medidos con Matlab o incluso otros instrumentos como analizadores de señal, osciloscopios o generadores de funciones.
      Herramientas de análisis de datos
  • Es posible analizar los datos adquiridos para analizar tendencias, probar suposiciones y crear modelos. Con Matlab podemos filtrar, gestionar y procesar los datos. Para ello disponemos de distintas funciones:
    • • Filtrado.
    • Suavizado.
    • Interpolación.
    • Convolución
    • Transformadas rápidas de Fourier (FFT).
    • Productos complementarios:
    • Ajuste de curvas o de superficies.
    • Estadística multivariante.
    • Análisis espectral.
    • Análisis de imágenes.
    • Identificación de sistemas.
  • Herramientas de visualización de datos: Dispone de funciones integrada para crear gráficos en 2D y 3D así como visualizar volúmenes. Gracias a estas herramientas podemos comprender mejor los datos y compartir los resultados. Estos gráficos pueden personalizarse de forma interactiva o programando. Existe una galería de gráficos donde se ofrecen ejemplos de distintas formas de mostrar los datos de forma grafica con Matlab junto con su código fuente.

Desarrollo de aplicaciones

Matlab dispone de un lenguaje propio que permite escribir programas y algoritmos mas rápidamente que con lenguajes tradicionales. No exige tareas como declarar variables, concretar el tipo de los datos y asignar memoria, sin embargo proporciona características de los lenguajes de programación tradicionales como programación orientada a objetos, gestión de errores y control de flujo.

Además permite obtener resultados inmediatos ejecutando comandos en la línea de comandos de manera interactiva, lo que facilita explorar con rapidez las distintas opciones hasta alcanzar la mejor solución posible. Estos pasos interactivos se pueden capturar como un script para poder ser reutilizados para automatizar tareas.

Matlab proporciona productos complementarios que contienen algoritmos más específicos para procesamiento de señales, imagen, video, etc. Y que pueden ser combinados con algoritmos propios para crear aplicaciones mas complejas.

Cuenta con varias herramientas para desarrollar aplicaciones:

  • Ventana de comandos: permite introducir datos, ejecutar comandos o programas y mostrar los resultados de forma interactiva.
  • MATLAB Editor: Sirve para editar y depurar el código. Permite tareas como establecer puntos de interrupción o ejecución línea a línea.
  • Analizador de código: Revisa el código y proporciona sugerencias para corregir errores y mejorar el rendimiento.
    MATLAB Profiler: Busca modificaciones sobre áreas de código que pueden mejorarse.
  • Otras herramientas adicionales comparan código y archivos de datos, proporcionan informes que señalan las dependencias de archivo, los recordatorios comentados y la cobertura del código.
  • Guide: Permite crear, editar y diseñar interfaces gráficas de usuario añadiendo botones, menús desplegables, gráficos etc…
  • Integración con otros lenguajes y aplicaciones. Podemos invocar código Java, C, C++ y .Net directamente desde Matlab. Además incluye una herramienta “Matlab Coder” que permite crear código directamente en C.

Distribución de aplicaciones

Se puede compartir aplicaciones individuales y algoritmos con otras personas.
Para compartirla con otros usuarios de Matlab solo hay que empaquetar a modo de aplicación de Matlab, y esta se instalará automáticamente en la galería de aplicaciones de Matlab. También se pueden compartir algoritmos y aplicaciones con personas que no disponen de Matlab, para ello hay que emplear unos productos complementarios diseñados para tal fin. Generarán de forma automática librerías compartidas, aplicaciones autónomas y componentes software para integrarlos en entornos Java, Net, C, C++ y Excel.

Rendimiento

Matlab utiliza librerías optimizadas para ejecutar cálculos de matrices y vectores rápidamente. Para el cálculo de escalares multipropósito, MATLAB emplea tecnología de compilación JIT (just-in-time) que proporciona velocidades de ejecución similares a las de los lenguajes de programación tradicionales.

Para sacar partido de los ordenadores multinúcleo y multiprocesador, se ofrecen funciones multihilo, tanto numéricas como de álgebra lineal. Estas funciones se ejecutan automáticamente en varios hilos computacionales en una única sesión de MATLAB para lograr una ejecución más rápida en ordenadores multinúcleo. Ademas se pueden utilizar productos complementarios de cálculo paralelo.

Enlaces:

Ejercicios de Referencia de Matlab

Comparativa alternativas de código abierto

Página oficial de la herramienta

Descripción BRL-CAD

Descripción BRL-CAD

Se trata de una herramienta potente pero de uso controvertido. Mientras unos opinan que es incluso mas potente que AutoCad porque fue diseñada por el ejercito de Estados Unidos para la creación de maquinas de combate y ha sido usado por la NASA para diseñar satélites otros opinan que las dificultades de usabilidad que plantea para la mayoría de usuarios no compensa ese supuesto poder.

Cuenta con herramientas de edición y modelado de imágenes, editor geométrico interactivo, procesamiento de imágenes y señales y una gran capacidad de renderizado. Además es multiplataforma (Windows, Mac, Linux).

Para algunos será una ventaja que este muy atado a la filosofía Unix pero eso mismo lo hace poco atractivo para el grueso de los usuarios que no están familiarizados con esta filosofía. Permite hacer muchas cosas pero requiere mucho esfuerzo aprender a utilizarlo si no estas acostumbrado a programar o utilizar comandos, aunque cuenta con una web con manuales en inglés donde se puede consultar esta información fácilmente.

Enlaces:

Página oficial del proyecto

Descarga de la herramienta

Otros recursos:

Video con los pasos para la instalación de BRL-CAD

[youtube https://www.youtube.com/watch?v=tybpWCEtw0s]

 

Manual de BRL-CAD

 

 

Descripcion gCAD3D

Descripcion gCAD3D

Programa de diseño preparado para trabajar en 3D con opción de texturizado. Permite importar y exportar archivos Step, Iges, VRML, DXF, SVG . Está disponible para Windows y para Linux desde su web oficial que es bastante confusa y aunque la mayoría del texto aparece en inglés, parte de la web esta aun en alemán. La herramienta sí que cuenta con un manual en inglés.

Su entorno gráfico no es precisamente de los mas intuitivos. Será difícil de aprender para alguien que no haya utilizado este tipo de herramientas anteriormente, y tampoco será un entorno amigable para personas que estén acostumbradas a utilizar Autocad. La versión a la fecha de realización de este proyecto es la 2.20.

Enlaces:

Página oficial del proyecto

Descarga de la herramienta

 

Descripción QCAD

Descripción QCAD

Es una herramienta libre de código abierto creada para el diseño asistido por ordenador en dos dimensiones. Con esta herramienta se pueden crear dibujos técnicos, piezas, esquemas, diagramas…

El código fuente de las versiones 3.1 y posteriores tienen licencia GPL v3. Visual y conceptualmente muy similar a Autocad. Pero más intuitiva. Permite visualizar y guardar archivos dxf y dwg. Ha sido diseñado para ser una alternativa ligera para dibujar en dos dimensiones. Se puede instalar en sistemas operativos Windows, Mac y Linux. La versión a la fecha de realización de este proyecto es la 3.7.

Enlaces:

Página oficial del proyecto

Descarga de la herramienta

 

 

Descripción OpenSCAD

Descripción OpenSCAD

Permite crear diseños modelos 3D y diseños paramétricos fácilmente ajustables cambiando los parámetros. Los resultados pueden ser pasados a archivos DXF o SVT, 3D AMF, OFF, STL o png.

No es exactamente un programa CAD, sino mas bien un modelador interactivo que lee la descripción del objeto de un archivo y crea el modelo a partir de esos datos. Se proporcionan dos formas de crear objetos en 3D, CSG (Constructive Solid Geometry) y la extrusión de 2D a 3D.

Esta disponible para Windows, Linux y Mac.

Enlaces:

Página oficial del proyecto

Descarga de la herramienta

Otros recursos:

Traducción al español del manual

Ejercicios de LibreCad

Ejercicios de LibreCad

Estos ejercicios se corresponden con los ejercicios de referencia desarrollados en Autocad:

Ejercicios de referencia en Autocad

 

Vídeo de instalación:

 

[youtube https://www.youtube.com/watch?v=ud9uNAhuo4E]

 

Ejercicio 1. Comandos Básicos.

En esta práctica vamos a comprobar los comandos básicos y a comparar su utilización con la de Autocad.

Vídeo:

 

[youtube https://www.youtube.com/watch?v=xI_o6xI_52o]

 

Límites y Rejilla:

 

Podemos definir los límites del dibujo y los parámetros de la rejilla accediendo al menú edición.

 

 LibreCAD-Screenshot-1-1 LibreCAD-Screenshot-1-2LibreCAD-Screenshot-1-3 

 

 

LibreCAD-Screenshot-1-4LibreCAD-Screenshot-1-5

 

Ejercicio 2. Dibujo utilizando coordenadas

 

Al realizar el primer ejercicio dibujar una figura con el comando línea utilizando coordenadas directas, coordenadas que hacen referencia a la coordenada anterior, coordenadas polares y referencia a objetos, observamos que el funcionamiento es muy similar a Autocad, si bien al intentar realizar el circulo utilizando dos líneas tangentes y el radio, opción existente en Autocad, vemos que no es posible, esta opción no existe en Librecad, pero Librecad cuenta con otras opciones que permiten obtener el mismo resultado, en nuestro caso, hemos realizado una paralela a una de las dos líneas tangente y hemos utilizado la opción “Circulo inscrito” que si que esta presente en Librecad para realizar un circulo tangente a tres líneas.

LibreCAD-Screenshot-2-1

 

Vídeos:

 

[youtube https://www.youtube.com/watch?v=Vvo2gWHYULY]

 

[youtube https://www.youtube.com/watch?v=YwxlN0pVlUs]

 

[youtube https://www.youtube.com/watch?v=w7OmfqIPReg]

 

Ejercicio 3. Polígonos regulares

 

Podemos dibujar un polígono regular con el comando línea.

LibreCAD-Screenshot-3-1

Al ejecutar el comando Línea, aparecen a la izquierda del dibujo las opciones asociadas al comando. Entre ellas esta dibujar un rectángulo dado un punto y su esquina opuesta o el que hemos utilizado en este caso que es dibujar un polígono con dos vértices. Sobre el dibujo aparece un recuadro para introducir el número de lados de nuestro polígono.

No es la misma filosofía que en Autocad en el que se puede hacer casi todo mediante línea de comandos, pero en cualquier caso es muy intuitivo y fácil de utilizar.

 

Ejercicio 4. Arcos

 

Podemos introducir la palabra arco en la línea de comandos o utilizar el menú desplegable. Cada vez que respondemos una de las preguntas con texto en la línea de comandos devuelve un “Comando desconocido: xxxx” siendo xxxx el valor que hemos introducido, pero en realidad registra el valor introducido correctamente. Es algo que puede llegar a confundir, pero no afecta a la hora de realizar el dibujo.

LibreCAD-Screenshot-4-1Figura 1 LibreCAD-Screenshot-4-2Figura 2 LibreCAD-Screenshot-4-3Figura 3

 

Como vemos, el comportamiento es similar con pequeñas diferencias. En lugar de introducir la longitud de la cuerda se da el principio y el final del arco (Figura 1) y en lugar de especificar el ángulo contenido se especifica el principio y el final del ángulo (Figura 2).

Ejercicio 5. Dibujar matrices

 

LibreCAD-Screenshot-5-1

LibreCad no cuenta con un comando para realizar matrices automáticamente. Para conseguir copiar objetos en forma de matriz en LibreCad se utiliza el comando “Mover/Copiar” que se encuentra el menú “Modificar”, después se selecciona el objeto a copiar y aparece una ventana en la que se puede seleccionar “Copias Múltiples” y el número de veces que se desea copiar a continuación se selecciona el lado hacia el que se quiere realizar la copia, por lo que para hacer una matriz de filas y columnas como la del ejemplo, tendremos que ejecutar el comando “Mover/Copiar” dos veces, una para las filas y otra para las columnas.

 

LibreCAD-Screenshot-5-2 LibreCAD-Screenshot-5-3 LibreCAD-Screenshot-5-4

Para realizar matrices circulares tendremos que utilizar el comando “Mover/Girar” también dentro del menú “Modificar”, seleccionando el centro de la circunferencia como punto de referencia y también como destino. Aparece una ventana en la que se puede seleccionar el ángulo que va a existir entre las copias y el número de copias que se desea realizar.

En cuanto a matrices se refiere, Autocad parece tener ventaja al contar con un comando específico, pero como vemos se puede conseguir el mismo resultado fácilmente gastando poco tiempo más que el que emplearíamos en hacer lo mismo con Autocad.

Vídeos:

 

[youtube https://www.youtube.com/watch?v=UZNuNALpeQM]

 

[youtube https://www.youtube.com/watch?v=zv_lVpYgcqY]

 

Ejercicio 6. Recortar, chaflán, alargar

 

LibreCAD-Screenshot-6-1 Chaflán y alargar se encuentran también en libreCad y se utilizan igual que en Autocad, en cuanto a Cortar, es ligeramente diferente ya que no permite seleccionar varios objetos cortantes a la vez, por lo que hay que usar la opción “Dividir” .Para poder realizar el corte del arco que aparece en el dibujo, tenemos que dividir el arco en tres partes, seleccionando ambas intersecciones como puntos de división y finalmente borrar el segmento que queda en medio.

Ejercicio 7. Sombreado

 

 LibreCAD-Screenshot-7-1  LibreCAD-Screenshot-7-2

 

La herramienta de sombreado es intuitiva y fácil de encontrar. Al seleccionar la opción sombreado el programa solicita a través de la línea de comandos que se seleccione el objeto a sombrear, si seleccionamos dos polilíneas se sombreará el espacio interior, después aparece un menú en el que se pueden modificar los atributos del sombreado. Cuenta con un desplegable con distintos patrones, se puede modificar el tamaño del sombreado mediante el campo “Escala” e incluso el Angulo.

 

El problema es la selección de área de sombreado en sí. Parece que solo funciona si se seleccionan polilíneas cerradas. No permite sombrear un espacio delimitado por líneas que se cruzan.

Ejercicio 8. Capas

 

 LibreCAD-Screenshot-8-1 LibreCAD-Screenshot-8-2

En el margen derecho de LibreCad podemos ver la lista de capas del dibujo, pueden crearse, borrarse, editarse, ocultarse, etc en este mismo menú. Para crear una nueva capa solo tenemos que seleccionar botón derecho del ratón sobre el menú y aparecerán las opciones debajo de la lista de capas, al pinchar sobre “Añadir” podemos ver la ventana en la que podremos configurar la capa.

Como podemos observar, el control de capas parece más sencillo e intuitivo que en Autocad.

Vídeo:

 

[youtube https://www.youtube.com/watch?v=gehy5N58jp0]

 

Ejercicio 9. Acotación

 

 LibreCAD-Screenshot-9-1 LibreCAD-Screenshot-9-2

 

A la hora de acotar un dibujo, contaremos con una serie de opciones similares a las que proporciona Autocad (Alineada, Lineal, horizontal, Vertical, Radial, Diámetro, Angular y Directriz).

A destacar: Horizontal solo permite hacer trazas horizontales y Vertical trazas verticales. Lineal permite seleccionar puntos a distinta altura pero la cota aparece en horizontal y Alineada siempre dibujara una cota paralela a la línea que estamos acotando pero no dispone de una opción para acotar a continuación de una cota anterior, por lo que para conseguir cotas a la misma altura fácilmente tendremos que seleccionar la opción forzcursor.

Se hace muy sencillo acotar con esta herramienta, las opciones son mas fáciles de encontrar y de entender que en Autocad.

 

Ejercicio 10. Modelado tridimensional

 

Lamentablemente, LibreCad no cuenta con esta opción. La ventaja de usar esta herramienta sería la posibilidad de guardar los dibujos en 2D en formato .dxf para poder abrirlos después en Autocad, lo que sería una alternativa a la hora de poder realizar parte de las prácticas en casa.

Ejercicio 11. Texto

 

 LibreCAD-Screenshot-11-1 LibreCAD-Screenshot-11-2
 LibreCAD-Screenshot-11-3 LibreCAD-Screenshot-11-4

La forma más sencilla de rellenar un cajetín es utilizar MText y pegar el texto varias veces y posicionarlo cómodamente. Luego solo hay que modificar las propiedades de cada texto.

Como en Autocad se puede seleccionar el tamaño, y el ángulo del texto.

 

Ejercicio 12. Salida de dibujos en trazador e impresora

 

LibreCAD-Screenshot-12-1 Las opciones de impresión son bastante básicas pero suficientes. Se puede elegir el tamaño de la hoja, A4, A3 etc.
 LibreCAD-Screenshot-12-2 LibreCAD-Screenshot-12-3

 

Al tener opciones de impresión mas limitadas, para conseguir un dibujo a escala solo tenemos que escalar el cajetín al doble de lo que queramos. Y luego imprimirlo en el tamaño adecuado.

Vídeo:

 

[youtube https://www.youtube.com/watch?v=Oqybz1M7ZVc]

 

Ejercicio Final. Formato de intercambio de archivos: dxf

 

El formato de intercambio de archivos entre Autocad y LibreCad seria “dxf” comprobamos que funciona abriendo distintos dibujos realizados con Autocad y comprobando que las propiedades se mantienen.

 

 

Ejercicios de FreeCAD

Ejercicios de FreeCAD

En esta entrada se desarrollan en FreeCAD los ejercicios de referencia presentados para Autocad en una entrada anterior:

Ejercicios de referencia en Autocad

Vídeo de Instalación:

 

[youtube https://www.youtube.com/watch?v=BtYFkOI_ydg]

 

Antes de empezar a trabajar con FreeCad tenemos que tener en cuenta que la forma de dibujar con esta herramienta es totalmente diferente de lo que tenemos en la cabeza las personas acostumbradas a Autocad.

La primera impresión al abrir FreeCAD no es la que esperas. No parece fácil empezar, no hay un lugar donde empezar a probar a meter comandos por escrito ni vemos un menú con las opciones típicas para dibujar. Nos vemos obligados a “navegar” por los menús en busca de las herramientas necesarias.

FreeCAD-Screenshot-0-1

 

En el menú “ver” esperaba encontrar las típicas opciones para mostrar barras de herramientas, pero en su lugar hay algo bien distinto:

FreeCAD-Screenshot-0-2

 

El menú desplegable contiene los llamados “Bancos de Trabajo” que están diseñados para cada tipo de dibujo que se desee realizar. Al seleccionar uno de ellos observamos como aparece un paquete de barras de herramientas en el menú superior y en cada caso las barras de herramientas con diferentes. Elegiremos en primer lugar el banco de trabajo “Complete”.

 

Al seleccionar un banco de trabajo, por ejemplo Draft, podemos configurar las preferencias de visualización del dibujo, de la rejilla, colores de línea, etc, a través del menú preferencias que se encuentra dentro el menú edición. Otro menú importante a destacar es el menú de importación/exportación que nos permite seleccionar las preferencias para importar o exportar un archivo .dxf.

 

FreeCAD-Screenshot-0-3Menú de ajuste visual FreeCAD-Screenshot-0-4Menú importación

 

Ejercicio 1 y 2. WorkBench Sketcher

Al enfrentarnos a la primera Práctica de la forma en la que lo haríamos en Autocad, punto a punto introduciendo las coordenadas del siguiente punto mediante coordenadas simples, polares o haciendo referencia a otras coordenadas, nos damos cuenta de que Freecad no está pensado para dibujar de esta manera.

Podemos llegar a realizar un dibujo como el de este ejercicio usando el comando línea, pero al llegar a una línea inclinada, vemos que solo podemos introducir el siguiente punto, no está contemplado el uso de coordenadas polares para realizar un dibujo de cero. Podemos conseguir el mismo efecto, dibujando una línea de la longitud necesaria y rotándola posteriormente seleccionando el punto base y el ángulo de rotación.

 

En este programa se dibuja de otra manera. Cuenta con un banco de trabajo llamado Sketcher, cuya filosofía se basa en dibujar a mano alzada un borrador y luego transformarlo de forma muy rápida y fácil en el dibujo final con las medidas finales a base de una serie de restricciones.

Al seleccionar este banco de trabajo observamos una barra de tareas como esta:

FreeCAD-Screenshot-1-1

Creamos un nuevo Sketch. Seleccionamos el icono y hacemos el dibujo a mano alzada
FreeCAD-Screenshot-1-2

Crear una restricción de coincidencia en el elemento seleccionado

Fijar un punto sobre un objeto

Crear una restricción vertical en el elemento seleccionado

Crear una restricción horizontal en el elemento seleccionado

Crear una restricción entre dos líneas paralelas

Crear una restricción perpendicular entre dos líneas

Crear una restricción tangencial entre dos entidades

Crear una restricción de igualdad entre dos líneas o entre dos círculos o arcos.

Crear una restricción de simetría entre dos puntos

Crear una restricción de bloqueo en el elemento seleccionado

Fijar la distancia horizontal entre dos puntos o extremos de una línea

Fijar la distancia vertical entre dos puntos o extremos de una línea

Fijar la longitud de una línea o la distancia entre una línea y un vértice.

Fijar el radio de un círculo o arco.

Fijar el ángulo de una línea o el ángulo entre dos líneas

Seleccionamos la opción “Crear nuevo Sketch” hacemos el dibujo a mano alzada y a continuación establecemos las restricciones en cuanto a longitud de las líneas, ángulos entre ellas y tangencias y radio para los círculos.FreeCAD-Screenshot-1-3FreeCAD-Screenshot-1-4FreeCAD-Screenshot-1-5FreeCAD-Screenshot-1-6
 FreeCAD-Screenshot-1-10  FreeCAD-Screenshot-1-11

 

FreeCAD-Screenshot-1-7 FreeCAD-Screenshot-1-8

Hay que tener en cuenta que el menú Sketch no es para trabajar con “Referencia a objetos” o metiendo las medidas a mano, está diseñado para que detecte algunas de las restricciones de forma manual, como por ejemplo si intentamos dibujar una línea sobre el eje x, el programa pintara el eje de amarillo cuando nos situemos sobre el con el ratón, de manera que aparecerán dos restricciones automáticas, una de “Fijación de un punto sobre un objeto” y otra de “Restricción Horizontal” de esta manera, esta línea no se moverá al intentar aplicar nuevas restricciones.

A una persona acostumbrada a utilizar programas tipo Autocad, el empezar a hacer dibujos sin intentar introducir medidas puede resultarle complicado, es más la ausencia de estas “ayudas al dibujo” del menú Sketcher puede generar trabajo extra. Por ejemplo, a la hora de generar un polígono regular como detallamos en el siguiente ejercicio.

Vídeo:

 

[youtube https://www.youtube.com/watch?v=NiEPZJMRRpE]

Ejercicio 3. Polígonos regulares

 

La opción polígono regular se encuentra en el menú del Banco de trabajo “Draft”, permite dibujar cualquier polígono regular introduciendo el número de lados deseado.

El Workbench “Draft” está diseñado para realizar dibujos en 2D, pero no con tantas opciones como nos encontrábamos en otros programas a la hora de elegir la forma en la que queremos introducir los datos. Concretamente, en el ejemplo del polígono regular, solo podemos dibujar un pentágono si sabemos el radio del círculo inscrito o circunscrito, no hay una forma automática de crear un pentágono dado el lado.

Por tanto, si lo que tenemos es el lado del pentágono nos vemos obligados a utilizar el Workbench “Sketcher” ya que permite establecer una restricción en cuanto a la medida de un lado.

 

FreeCAD-Screenshot-3-1Herramienta Polígono Regular FreeCAD-Screenshot-3-2Herramienta Sketcher En el dibujo de la izquierda vemos un polígono regular creado con Draft. Y en el de la derecha se ha dibujado un polígono a mano alzada y se le ha aplicado la restricción de igualdad de los lados, medida de uno de los lados y dos ángulos.

 

Draft cuenta con una herramienta para convertir los objetos a tipo Sketch, de esta forma podemos dibujarlos en Draft y exportarlos después. En cualquier caso, FreeCAD está en continuo desarrollo y posiblemente en el futuro incluya al menos las mismas ayudas que aparecen en el Workbench Draft.

Ejercicio 4, 5 y 6 . Arcos, Matrices, recortes, chaflán,etc.

Para realizar dibujos en dos dimensiones utilizamos el Banco de trabajo Draft que cuenta con dos barras de herramientas especiales de creación y de modificación de entidades 2D.

FreeCAD-Screenshot-4-1

Crea una línea de dos puntos.

Crea un DraftWire de puntos múltiples.

Crea una circunferencia.

Crea un arco.

Crea una elipse.

Crea un polígono regular.

Crea un rectángulo dado por dos puntos.

Crea una anotación

Crea una cota.

Crea una polilínea.

Crea un objeto punto.

Crea cadena de texto con forma.

Crea un conector.

FreeCAD-Screenshot-4-2

Mueve el objeto seleccionado.

Gira los objetos seleccionados.

Crea un objeto equidistante objeto al activo.

Recorta o extiende el objeto seleccionado

Junta los objetos cerrados y los convierte en caras.

Descompone en objetos simples.

Escala los objetos seleccionados.

Poner los objetos en una hoja de dibujo.

Edita el objeto activo.

Conversión entre alambre y Bspline.

Agrega un punto a un alambre o BSpline existente.

Quita un punto a un alambre o BSpline existente.

Crea vistas de formas 2D de los objetos selecciona.

Convierte objetos de Sketch a Draft y viceversa.

Crea un array polar o rectangular.

Crea copias de un objeto a lo largo de un camino.

Clona objetos.
La barra de herramientas de creación tiene limitaciones en cuanto a las opciones posibles a la hora de introducir los datos para generar un objeto. Por ejemplo, en el caso de la circunferencia solo es posible crearla a partir del centro y el radio, no podremos generar una circunferencia tangente a dos líneas de forma automática (en cambio con el menú sketch si se puede conseguir como se mostraba en el ejercicio 1).

Para dibujar un arco solo podemos introducir centro, radio y ángulo contenido, no contamos con las numerosas opciones que ofrecen otros programas de este tipo.

Tiene lo necesario para crear un dibujo en 2D añadirle texto, acotarlo, alargar y acortar, pero Freecad está más orientado a las tres dimensiones. Quizá por eso este workbench no cuenta con herramienta chaflán, pero en cambio si que existe entre las opciones del workbench Part que es el que se usa para dibujar en 3D. Adjuntamos un ejemplo de la herramienta chaflán en el Workbench Part.

FreeCAD-Screenshot-4-3^Chaflán – Selección de aristas y radio. FreeCAD-Screenshot-4-4 ^Chaflán – Aplicando chaflán a dos aristas de un cubo.

 

A continuación se muestra un ejemplo de construcción de arrays, polar y rectangular.

 

FreeCAD-Screenshot-4-5^Array rectangular FreeCAD-Screenshot-4-6^Array polar

 

Ejercicio 7. Sombreado

 

Se puede sombrear un objeto seleccionando la opción “Pattern” del menú de opciones del propio objeto, para que se muestre el sombreado es necesario seleccionar con botón derecho la opción “Apariencia” y en el modo de visualización “Flat Lines”. Disponemos de 5 patrones de sombreado que son los que aparecen en el dibujo cuya densidad puede seleccionarse desde el mismo menú modificando el valor “Pattern Size”.

 FreeCAD-Screenshot-7-1 FreeCAD-Screenshot-7-2 FreeCAD-Screenshot-7-3

 

Ejercicio 8. Capas

 

La forma de organizar los dibujos para FreeCad no son capas sino grupos. Se pueden crear nuevos grupos para organizar el dibujo a nuestro gusto y desactivar o activar el grupo o el objeto que queremos ver en cada momento. Podemos seleccionar y modificar cualquier objeto seleccionándolo directamente de la barra de menú que aparece a la izquierda en el que los objetos se organizan forma de árbol.

FreeCad organiza los nuevos objetos creados dentro de ese árbol, de manera que al crear una pieza en tres dimensiones por ejemplo, cada nuevo corte no modifica la pieza original, sino que crea una nueva superpuesta a la anterior. De esta manera continúan guardadas TODAS las piezas generadas en el proceso y luego podrán desactivarse una o la otra según la necesidad e incluso volver a una fase anterior de la pieza creada si nos hemos equivocado. No hay que copiar y pegar infinitas versiones de la pieza en un espacio de trabajo muy grande, se puede tener la pieza en la coordenada (0,0,0) y no moverla de ahí. Esto simplifica mucho el trabajo.

 

FreeCAD-Screenshot-8-1 FreeCAD-Screenshot-8-2

 

A continuación podremos ver la forma en la que se crean las distintas “versiones” de la pieza en 3D dentro del árbol.

Ejercicio 9. Acotación

 

Las posibilidades que ofrece la opción de acotación se quedan escasas, un solo botón con un solo tipo de cota es todo lo que tenemos. No cuenta con cotas específicas para ángulos ni para radio o diámetro. Para alinear las cotas hay que dibujar una línea. Se puede modificar el texto de todas las cotas de forma individual mediante el menú de cota que aparece a la izquierda del dibujo. Y se puede modificar las preferencias de las cotas en el menú preferencias (para no tener que estar modificando la altura del texto por ejemplo en cada cota que dibujemos). Las opciones de texto que se modifican en el menú preferencias aplican al texto y a las cotas por igual.

 

FreeCAD-Screenshot-9-1^Menú preferencias FreeCAD-Screenshot-9-2^Menú modificación de cota seleccionada.

Ejercicio 10. Modelado tridimensional

 

Freecad contiene en su WorkBench “Part” una serie de formas básicas en 3 dimensiones, cilindro, cubo, cono ect, cuyas características en cuanto a medidas y posición se pueden modificar en cualquier momento editando con doble clic las propiedades que aparecen en el menú al seleccionar la pieza. Para crear un sólido con una forma irregular lo más fácil es crearlo a partir de un sketch.

A continuación creamos mediante Sketcher la planta de una pieza que vamos a pasar a 3D.

FreeCAD-Screenshot-10-1Sketch de la planta de la pieza con restricciones.
Ahora vamos a extruir la pieza para convertirla en un sólido:
FreeCAD-Screenshot-10-2 Es necesario crear un sketch diferente por cada parte de la pieza.En este caso hemos incluido la silueta de los taladros y al extruir no hemos conseguido un sólido sino paredes con la forma de las siluetas del sketch.Borramos todas las figuras menos el exterior de la base. Tendríamos que generar Sketchs independientes para cada una de las figuras de la pieza.
FreeCAD-Screenshot-10-3^Base extruida como sólido  En este caso emplearemos la herramienta “Cilindro” del catálogo de piezas básicas para ir uniéndolas o restándolas hasta obtener la pieza final.
FreeCAD-Screenshot-10-4^Unión de piezas. FreeCAD-Screenshot-10-5^Diferencia de piezas.

Para realizar cortes o secciones seguimos la misma metodología que para realizar la pieza. Situamos la pieza básica del catálogo que mejor se ajuste al corte que queremos realizar, la situamos en el lugar del corte y ejecutamos la opción “Diferencia” del workbench “Part”.

FreeCAD-Screenshot-10-6 FreeCAD-Screenshot-10-7

Vídeos:

 

[youtube https://www.youtube.com/watch?v=5rpvC7jhZBA]

 

[youtube https://www.youtube.com/watch?v=SBjYXbM9iOM]

 

[youtube https://www.youtube.com/watch?v=SMxNXUS0X6M]

 

[youtube https://www.youtube.com/watch?v=LzCvgsT932g]

 

Ejercicio 11. Texto

 

 FreeCAD-Screenshot-11-1 Podemos insertar texto mediante el botón texto que aparece en la barra de tareas de creación de objetos del banco de trabajo “Draft”.Se insertará en el árbol de objetos como un objeto mas, y podra modificarse el contenido o la posición en cualquier momento.

 

Ejercicio 12. Salida de dibujos en trazador e impresora

 

Dentro del WorkBench “Completo” encontramos la barra de tareas que aparece a continuación. Son solo cuatro iconos que nos permiten utilizar una plantilla de dibujo con un cajetín prediseñado y posteriormente introducir vistas de nuestra pieza fácilmente.

 

FreeCAD-Screenshot-12-1

Abre una imagen vectorial escalable. (Una plantilla SVG personalizada q hayamos creado anteriormente)

Abre la plantilla por defecto que ya contiene Freecad.

Insertar una nueva vista de la pieza en el dibujo activo.

Exportar una página a un archivo SVG. (Para crear la plantilla)

 

A continuación vamos a crear un dibujo para imprimir utilizando la plantilla que FreeCad trae por defecto.

Al seleccionar el botón para abrir la plantilla por defecto, nos aparece automáticamente en el árbol de objetos un nuevo grupo llamado page. Al pulsar sobre este nuevo grupo, se nos abre una nueva pestaña al lado de la del dibujo llamada Visor de dibujos, en la que podemos ver el diseño de la página final a imprimir.

 

 FreeCAD-Screenshot-12-2 Seleccionamos el corte que queremos mostrar, en este caso aparece en el árbol como “Cut004” y seleccionamos el botón de “Insertar una nueva vista”. Aparecerá una vista en planta del objeto que queremos mostrar en la esquina superior izquierda del cajetín del visor de dibujos como aparece en la imagen.
FreeCAD-Screenshot-12-3 Si desplegamos el grupo “Page” podremos observar que ha aparecido un nuevo objeto llamado “View” este objeto es la vista que acabamos de introducir. Seleccionando este objeto del menú en la pestaña “Datos” podemos modificar todos los parámetros en cuanto a posición en el dibujo, escala y vista.
FreeCAD-Screenshot-12-4 Seleccionando el grupo “Page” podemos modificar los atributos de la plantilla.Aparece el campo “Editable” en el que podemos introducir nuestros datos para que aparezcan automáticamente en la posición adecuada del cajetín.
Necesitaremos presionar el botón “Recalculo del documento” para que aparezcan los datos en el cajetín.
 FreeCAD-Screenshot-12-5 Seleccionando el boton imprimir del menú Archivo, podemos seleccionar las propiedades de la hoja y sacar una imagen impresa de nuestro dibujo.

 

Vídeo:

 

[youtube https://www.youtube.com/watch?v=tG5sGRZTQSA]

 

 

Ejercicio Final. Formato de intercambio de archivos: dxf

 

 FreeCAD-Screenshot-13-1 FreeCAD-Screenshot-13-2

Con la opción importar del menú archivo, podemos importar un archivo en formato dxf. En el ejemplo se ha utilizado un dxf creado con Autocad. Como vemos en el árbol de objetos que aparece en el dibujo tras la importación, todos los objetos independientes que aparecían en el dibujo de autocad aparecen listados bajo un grupo cuyo nombre coincide con el nombre de la capa en la que estaban. Sin embargo las Cotas no se han importado.

Vídeo:

 

[youtube https://www.youtube.com/watch?v=PBP170V3els]
Descripción FreeCAD

Descripción FreeCAD

Es un modelador 3D de código completamente abierto que cuenta con interfaz increíblemente similar a AutoCad y la gran ventaja es estar destinado directamente a la ingeniería, especialmente a la Ingeniería Mecánica e Industrial, por lo que cuenta con una gran variedad de herramientas para el diseño de elementos mecánicos. Además hace uso de todas las grandes bibliotecas de código abierto que existen en la red, entre ellas OpenCascade, Coin3d, Qt y Phyton.

Tiene una arquitectura de software modular que permite proporcionar una funcionalidad adicional sin modificar el núcleo del sistema, por lo que es sumamente adaptable. Esta construido para ser totalmente controlado por scripts python, y como resultado es probablemente una de las aplicaciones de ingeniería mas personalizables disponibles.

Es totalmente multiplataforma y actualmente puede ejecutarse sin problemas en Windows, Linux, Unix y Mac OS X sin perder funcionalidad en ninguna de las plataformas.

Enlaces:

Ejercicios prácticos

Página oficial del proyecto

Descarga de la herramienta

Otros recursos:

Manual de FreeCAD

 

 

Descripción ZCad

Descripción ZCad

Se trata de un programa que permite diseñar en dos y tres dimensiones. Permite copiar, rotar, mover, escalar y hacer simetría con los objetos, pero no parece contar con opciones mas complejas como dividir líneas por puntos, hacer chaflanes o empalmes.

Aunque el programa está en inglés, no ha sido totalmente traducido y a veces encuentras mensajes con caracteres cirílicos. Tanto la interfaz como el idioma lo convierten en una herramienta poco atractiva en general.

La gran y al parecer única ventaja con la que cuenta esta herramienta es la de poder guardar los dibujos en formato dwg, además de contar con el formato clásico de intercambio dxf. La versión a la fecha de realización de este proyecto es la 0.9.8.

Enlaces:

Página oficial del proyecto (en ruso)

Descarga de la herramienta