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CADfix DX (Data eXchange)

TRASFERIMENTO/CONVERSIONE (CON EVENTUALE RIPARAZIONE) DI MODELLI DA CAD AD ALTRI AMBIENTI APPLICATIVI (CAD, CAE, RAPID PROTOTYPING ...)

Prodotto da ITI (International TechneGroup Incorporated)
Distribuzione EnginSoft
Contatti info@enginsoft.it
Descrizione

CADfix offre una soluzione rigorosa ed efficiente al problema del trasferimento, conversione, correzione e manipolazione di modelli 3D. CADfix consente il trasferimento di modelli dal CAD di origine verso altri CAD oppure verso ambienti applicativi che richiedono caratteristiche specifiche (CAE, simulazione di processo, CAM, rapid-prototying, etc.). CADfix offre una ampia scelta di interfacce in ingresso ed uscita, oltre a complete funzioni di riparazione / preparazione della geometria. La missione di ITI, società inglese produttrice del codice è, appunto "Making data exchange work: re-use of CAD data for engineering applications".

 

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Applicazioni tipiche

  • trasferimento / conversione di modelli tra ambienti CAD diversi
  • trasferimento / conversione di modelli da CAD ad ambienti CAE, CAM, FEA, CFD, RP... con riparazione / semplificazione / suddivisione preventiva del modello
  • acquisizione di modelli IGES di scarsa qualitá, loro riparazione riqualificazione ed esportazione nel formato desiderato
  • riqualificazione di modelli prodotti con CAD legacy (ad esmpio da CADDS 5) e loro esportazione verso altri ambienti CAD
  • produzione di STL a partire da modelli CAD di scarsa qualità

DESCRIZIONE TECNICA

CADfix comprende le seguenti funzioni:

Importazione del modello dal CAD, sia in formati standard che nativi (elenco interfacce in import)

IMPORTAZIONE DEL MODELLO DAL CAD


Numerose sono le interfacce disponibili:

IGES
STEP (AP203 ed AP214)
VDA FS
ACIS SAT (Mechanical Desktop, Inventor, Microstation..)
PARASOLID (Unigraphics, Solid Edge, Patran...)
CATIA (4.2)
CADDS 5
STL

import


La funzione di importazione inizia con la selezione dell'ambiente di provenienza del modello: CADfix fornisce la descrizione dettagliata del contenuto del file.

Numerose opzioni di importazione consentono a CADfix di riparare il modello direttamente durante l'importazione (riparando superfici non trimmate, chiudendo volumi aperti...). Nel caso l'importazione avvenga da CAD nativi, sono disponibili funzioni che consentono di selezionare il tipo di dati da estrarre dal file CAD.

I problemi incontrati e le azioni compiute durante l'importazione vengono documentate in un file di rapporto.

Validazione/diagnosi del modello acquisito

CADfix opera in ambiente "Full 3D" con funzioni di zoom, pan, rotazione dinamica, rotazione centrata, resa realistica, shrink... che lo rendono facile e piacevole da utilizzare.

CADfix consente di effettuare automaticamente una indagine dettagliata sul modello, organizzata per 10 classi tipiche di problemi dei modelli CAD. Le classi di problemi comprendono la ricerca di: superfici non trimmate, geometria duplicata, geometria aperta, geometria inutile, geometria inutilmente complessa, problemi delle NURBS, sloppiness...

Per ciascuna delle 10 classi di problemi un semaforo indica la situazione: se verde indica che non vi sono errori, se rosso indica che occorre intervenire sul modello, se giallo indica che può essere necessario intervenire sul modello. Le aree del modello che presentano problemi vengono automaticamente raggruppate in sottoinsiemi sui quali operare successivamente.

Potenti e veloci funzioni di visualizzazione evidenziano la connettività del modello, informano se esso e' aperto o chiuso e come le varie curve e superfici sono interconnesse.

E' possibile esaminare il modello secondo la sua struttura gerarchica. Selezionando col mouse parti del modello vengono elencate ed evidenziate le parti collegate, ad esempio selezionando una linea vengono evidenziate le superfici di cui questa e' bordo. Da svolgersi entità geometrica per entità geometrica questa funzione consente di ricostruire l'intera struttura del modello senza lasciare margini di incertezza.

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Correzione/riparazione del modello

CADfix possiede un WIZARD che offre funzioni estremamente potenti per la correzione del modello. Il WIZARD consente di impostare una sequenza di operazioni con relative tolleranze e di eseguirla in automatico.

Attraverso di esso si opera in forma completamente automatica ed attraverso un numero molto limitato di passi: nella maggioranza dei casi, anche in presenza di geometrie fortemente corrotte, il WIZARD è in grado di chiudere il modello.

La sequenza di correzione ed i settaggi utilizzati dal WIZARD possono essere memorizzati e diventare una procedura: classi di modelli (sia per tipo di problema trattato che per CAD di provenienza), danno classi di problemi ricorrenti, che possono essere riparati senza sforzo, in tempi brevissimi e con un'elevata probabilità di risultato positivo già al primo tentativo. La sequenza giudicata ottimale, una volta memorizzata, può poi essere eseguita in BATCH su grandi quantità di modelli senza ulteriore necessità di intervento da parte dell'operatore.

Ciascuna classe di problemi geometrici possiede poi numerosi strumenti INTERATTIVI per la riparazione, che possono essere utilizzati indipendentemente dal WIZARD. Con essi si opera automaticamente, globalmente oppure su di un sottoinsieme preventivamente selezionato del modello.

Gli strumenti INTERATTIVI integrano stumenti diagnostici: essi infatti funzionano secondo la logica find / fix. Find: individua le aree del modello che presentano il problema in questione; fix: corregge il problema.

Nel caso di modelli fortemente corrotti, la correzione automatica può essere integrata da interventi locali, svolti secondo il dettaglio desiderato fino alla singola entità geometrica. Inoltre é sempre possibile utilizzare tolleranze per permettere a CADfix di eseguire la riparazione automaticamente, lasciando i problemi "maggiori" alla riparazione manuale.

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Trasformazione del modello (riduzione del numero di primitive geometriche, semplificazioni e razionalizzazioni finalizzate alla generazione di modelli per il calcolo, il CAM o altro)
Le funzionalità per la trasformazione del modello sono finalizzate all'impiego del modello in successive applicazioni (CAE, CAM, Rapid Prototyping e simili).

Attraverso la trasformazione il modello, tipicamente realizzato per la produzione, viene liberato della complessità superflua e preparato al suo utilizzo per gli scopi più diversi.

CADfix opera con diverse classi di funzioni: JOIN, COLLAPSE, SUDDIVISIONE

JOIN: consente ad esempio l'unione di facce attigue, rimpiazzate da un'unica faccia NURBS, rispettando la geometria sottesa. Tutte le entità geometriche connesse all'operazione svolta sono modificate automaticamente (non é necessario ridefinire volumi, in quanto essi vengono aggiornati automaticamente).

L'efficacia di questa trasformazione è evidente non solo rispetto ad un "alleggerimento" del modello (riduzione, spesso drastica, del numero delle entità geometriche che lo costituiscono) ma soprattutto rispetto alle applicazioni che si faranno in cascata. Un generatore automatico di mesh per elementi finiti, ad esempio, è fortemente condizionato dal numero e disposizione delle facce del modello: ne soffrono sia la regolarità della meshatura (e la possibilità di fissare condizioni per la fittezza della mesh che siano poi effettivamente rispettate), che il tempo necessario per la realizzazione della meshatura (e, a volte, la stessa praticabilità del processo di meshatura automatica), che, infine, la possibilità di controllare il risultato ottenuto ed, eventualmente, di orientare il meshatore verso una suddivisione di qualità superiore.

COLLAPSE: consente di eliminare fori passanti, fori ciechi, raccordi, smussi... effettuando il "defeaturing", cioé l'eliminazione delle feature del modello che sono indesiderate per gli utilizzi successivi.

Consente modifiche geometriche corrispondenti a far collassare verso entità "medie" od entità prescelte insiemi di edge o di facce. L'operazione può essere condotta per via automatica o per via manuale, guidata da tolleranza o meno.

SUDDIVISIONE DEL MODELLO: CADfix consente di suddividere curve, superfici o volumi (per quanto complessi), utilizzando linee o superfici di separazione qualsiasi, piane o completamente generiche, anche definite come sequenza di punti appoggiata sul modello. Questa funzionalità consente ad esempio di trattare volumi più semplici in applicazioni successive, come la meshatura all'interno di applicativi CAE.

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Preparazione del modello all'esportazione nel formato desiderato


E' questa fase, completamente automatica, che consente a CADfix di raggiungere percentuali elevate di successo nel trasferimento / conversione di modelli CAD. Durante questa fase il modello viene preparato alla conversione in modo SPECIFICO rispetto al formato di destinazione.

Un modello CAD infatti non è mai corretto di per se, ma lo è in rapporto al sistema che lo deve ricevere. Il grado delle NURBS, la loro complessità e continuità, il modo con cui vengono gestite le superfici cilindriche o coniche, la precisione richiesta alla geometria (grado di sloppiness) queste ed altre caratteristiche devono essere adattate in modo specifico per poter esportare un modello ideale per la applicazione che lo riceverà.

Le matematiche vengono quindi "adattate" al CAD che deve ricevere il modello (agendo ad esempio sul grado e sulla complessitá delle NURBS), per massimizzare il risultato, utilizzando il know-how che ITI ha accumulato in oltre 30 anni di esperienza di conversione di geometrie.

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Generazione di STL

CADfix rappresenta uno strumento ideale per la generazione di file STL a partire da modelli geometrici.
CADfix si avvantaggia rispetto ai molti prodotti concorrenti delle funzioni per la verifica, riparazione e chiusura della geometria. CADfix agisce sulla geometria e la ripara: questo garantisce ottimi risultati nella successiva generazione della griglia triangolare.

I prodotti concorrenti spesso utilizzano un procedimento diverso: prima triangolano la geometria e poi cercano di chiudere la griglia ottenuta. Questo approccio, se da un lato semplifica le operazioni che l'applicativo dovrà compiere, dall'altro provoca una perdita di informazione PRIMA che l'eventuale riparazione abbia luogo. Questa perdita di informazione di fatto impedisce la riparazione di modelli che presentano problemi anche banali.

CADfix invece mantiene tutta l'informazione geometrica del modello, e solo come ultima operazione genera l'STL e lo esporta. Questo garantisce il risultato anche in presenza di modelli con problemi, ed inoltre consente di esportare lo stesso modello anche in altri formati.
I particolari algoritmi utilizzati garantiscono che l'STL esportato sia chiuso.

Inoltre CADfix offre un controllo preciso ed efficace sia della qualità dei triangoli generati che della tolleranza con cui questi approssimano la curvatura del modello.

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Esportazione del modello corretto / modificato (elenco interfacce in export)

Il modello geometrico corretto e/o modificato e/o suddiviso può essere esportato per intero o in parte.

Numerosi sono i formati disponibili:

IGES: IGES (superfici trimmate) generico
IGES (BREP - Boundary Representation), ideale ad esempio per Pro/Mechanica
IGES specifico per SDRC/IDEAS MS6
IGES specifico per SDRC/IDEAS MS7
IGES specifico per SDRC/IDEAS 8
IGES specifico per Pro/Engineer
IGES specifico per CATIA
IGES specifico per CADCEUS
STEP (AP203 ed AP214) STEP generico
STEP specifico per Pro/Engineer
VDA FS VDAFS specifico per Medina
ACIS SAT
PARASOLID
CATIA
CADDS
ANSYS
STL
CADfix ASCII

La possibilitá di controllare la tolleranza di esportazione basandola su dati oggettivi del modello (tolleranza REALE del modello) rendono particolarmente affidabili i files prodotti da CADfix.

Gli STL prodotti da CADfix derivano da una vera e propria mesh di superfice, metodo che garantisce la loro qualità e la perfetta chiusura.

L'esportazione di geometria verso Ansys viene effettuata grazie al formato neutro di Ansys X15.

export

ESEMPI

CADfix comprende le seguenti funzioni:

Importazione di modello IGES, preparazione ed esportazione verso Pro Mechanica
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ABSTRACT:

Questo esempio mostra alcuni vantaggi dell'utilizzo di CADfix per:

  • la conversione / il trasferimento di un modello IGES verso ProMechanica

  • la semplificazione della geometria al fine di consentire la meshatura e miglirarne la qualità

Mostreremo come:

  • il modello originale non viene importato correttamente da ProM

  • il modello originale processato con CADfix viene importato correttamente da ProM

  • il modello originale non viene direttamente meshato da ProM

  • il modello semplificato da CADfix viene correttamente meshato da ProM

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Modello rac.igs importato direttamente da ProM: si notano:

  • superfici non trimmate
  • mancanza del volume
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Modello rac.igs importato direttamente da ProM: si possono inoltre notare:

  • superfici NURBS assenti (raccordi)
Modello rac.igs importato direttamente da ProM: Il modello rac.igs può essere riparato manualmente all'interno di ProM. Tuttavia quando si cerca di ottenere la mesh con AutoGEM il meshatore automatico non termina, segnalando la presenza di curve di bordo che nei raccordi sono in tangenza con angoli inferiori a 0. Anche questo problema può essere risolto con un ulteriore intervento manuale sul modello.
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Modello rac.igs importato da CADfix Si nota che:

  • tutte le superfici sono trimmate
  • è presente il volume
img05 Modello rac.igs semplificato con CADfix Possiamo utilizzare una delle funzioni di semplificazione della geometria che CADfix offre, funzione che consente di unire tra loro facce contigue, allo scopo di migliorare le possibilità di meshatura del modello nel software di destinazione (ProM). Con 2 click del mouse selezioniamo le superfici da unire (in viola)
img06 Modello rac.igs semplificato con CADfix CADfix propone una soluzione: si noti come CADfix indica lo scostamento della nuove superfice rispetto alle precedenti e indica il punto di max scostamento: lo scostamento è di 1.0E-3 e possiamo certamente accettarlo.
img07 Modello rac.igs semplificato con CADfix CADfix unisce le facce semplificando il modello. Ora il software a valle potrà meshare senza incontrare problemi.
img08 Modello rac.igs esportato da CADfix CADfix esporta modelli in vari formati: IGES, STEP, VDA, ACIS, PARASOLID, CATIA, ANSYS, CADDS, STL inoltre CADfix consente di preparare il modello per lo specifico sistema che lo deve ricevere e di esportarlo con settaggi opportuni. Ad esempio: IGES generico con superfici trimmate, IGES generico con solidi, IGES per IDEAS 6, 7 oppure 8, IGES o STEP specifico per Pro Engineer, etc... Nel caso di ProMechanica ottimi risulati sono ottenuti con l'IGES con solidi, che Pro Mechanica accetta e converte direttamente in un volume chiuso.
img09 Modello rac.igs esportato da CADfix Il modello importato da Pro M può ora essere direttamente meshato. Si noti la mesh nella zona precedentemente critica. (NB: mesh ad elementi geometrici GEM)
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Conclusioni
CADfix è uno strumento che consente trasferimento, conversione, riparazione, semplificazione di modelli CAD. Tra le altre applicazioni CADfix è ideale per preparare i modelli al successivo utilizzo da parte di applicativi CAE, in questo caso Pro Mechanica di Parametric Technologies.

 


Riparazione di modello IGES e generazione di STL (anello)
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ABSTRACT:

Questo esempio mostra alcuni vantaggi dell'utilizzo di CADfix per:

  • la conversione di un modello da IGES verso STL

  • la riparazione dei problemi della geometria

Mostreremo come:

  • il modello IGES di questo esempio presenta notevoli problemi geometrici

  • il modello IGES viene rifiutato dai software per la prototipazione rapida
  • il modello, una volta processato con CADfix, viene trasformato in un STL di ottima qualità
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Un primo esame del contenuto del file prima dell'importazione in CADfix rivela che:

  • il file IGES di 1.2 Mb contiene solo 12 NURBS: mi aspetto quindi geometrie di elevata complessità
  • il file IGES dichiara una tolleranza di 10E-05, assolutamente non realistica
cadfix03 Il file importato in CADfix si presenta quasi completamente aperto (le linee rosse indicano le zone in cui il modello è aperto)
cadfix04 Proseguendo con la diagnosi dei problemi del modello visulizziamo una delle superfici NURBS: la superfice appare molto complessa, inoltre si nota come lo spazio dei parametri u,v non è uniforme (nell'immagine è evidenziata in blu una sola superficie NURBS sottoposta ad esame col Probe Tool di CADfix).
cadfix05 La NURBS evidenziata presenta inoltre continuità C0, cioè forma degli angoli. Questo comportamento, anche se corretto dal punto di vista matematico, non è gestito da molti sistemi CAD, impedendo di fatto il trasferimento del modello.
cadfix06 Inizialmente per riparare il modello si utilizzano gli strumenti automatici (Wizard). Il wizard cerca di chiudere il modello stitchando in modo intelligente le curve di bordo delle superfici. Il risultato è soddisfacente: sono aumentate le zone verdi (modello chiuso) rispetto alle zona rosse (modelo aperto).
cadfix07 Grazie al lavoro del wizard possiamo inoltre accorgerci che il modello presenta 2 superfici inutili (evidenziate in blu). Queste superfici sembrano "attraversare" lo spessore del modello, e CADfix evidenzia che esse non sono connesse ad altre parti del modello. Vengono dunque rimosse.
cadfix08 Il modello presenta ancora zone con ampie aperture tra le superfici.
cadfix10 Per chiudere queste aperture possiamo utilizzare uno dei tool di CADfix,che consente di unire tra loro punti distinti del modello, sempre conservando l'associatività con a geometria ad essi collegata.
cadfix11 In breve tempo ci riconduciamo ad un modello chiuso.
cadfix12 Possiamo ora chiedere a CADfix di verificare che tutto sia chiuso e di aggiungere la definizione (mancante) del volume dell'anello.
cadfix13 A questo punto il modello è pronto per essere esportato in formato STL. Dato l'utilizzo per il Rapid Prototyping che richiede tolleranze particolarmente accurate,chiediamo CADfix di generare l'STL in modo sensibile alla curvatura. Questa caratteristica di CADfix consente di produrre STL fedeli alla geometria originale, aggiungendo triangoli dove necessario per seguire al meglio la curvatura del modello. Inoltre i particolari algoritmi utilizzati consentono la generazione di STL sempre chiusi.

Conclusioni

CADfix è uno strumento che consente trasferimento, conversione, riparazione, semplificazione di modelli CAD. Tra le altre applicazioni possibili CADfix è ideale per importare modelli IGES (o STEP o nativi) che presentano problemi, e generare da essi STL di ottima qualità, adatti ad applicazioni quali:

  • Rapid Prototyping / Prototipazione Rapida
  • simulazione di processo di fonderia, forgiatura, iniezione materie plastiche etc.

 


Trasferimento modelli CAD verso SDRC IDEAS master series
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ABSTRACT:

Questo esempio mostra alcuni vantaggi dell'utilizzo di CADfix per:

  • la conversione / il trasferimento di un modello generato da ProEngineer verso SDRC Ideas Master Series

Mostreremo come:

  • il modello originale non viene importato correttamente da SDRC

  • lo stesso modello processato con CADfix viene importato correttamente da SDRC

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Modello in ProEngineer

Il modello in oggetto (braccio sterzo) è stato generato all'interno di ProEngineer; successivamente esso viene esportato da ProEngineer attraverso lo standard IGES.

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Modello braccio_sterzo.igs importato da SDRC Ideas Master Series 7

si nota come:

  • il modello non è chiuso e vengono riportati errori durante l'importazione
  • anche dopo l'operazione di "cucitura" il modello permane aperto
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Modello braccio_sterzo.igs importato da CADfix versione 4.0

il modello risulta già chiuso: è presente il solido. Il tempo necessario a diagnosticare e risolvere i problemi del file IGES è inferiore a 5 minuti. Esso viene successivamente esportato da CADfix verso SDRC attraverso IGES specifico per SDRC Ideas Master Series 7. CADfix dispone di 3 differenti formati IGES specifici per SDRC MS6, MS7 ed 8.

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Modello braccio_sterzo_cadfix.igs importato da SDRC

si nota che:

  • non sono stati riportati errori in importazione
  • tutte le superfici sono trimmate
  • è presente il volume

Conclusioni

CADfix è uno strumento che consente trasferimento, conversione, riparazione, semplificazione di modelli CAD. Tra le altre applicazioni CADfix è ideale per trasferire i modelli verso applicativi CAE, in questo caso IDEAS Master Series 7 di SDRC.

 

ALTRE INFORMAZIONI

Servizio di diagnosi / riparazione / conversione di modelli CAD
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EnginSoft mette a disposizione la propria esperienza per servizi di diagnostica, riparazione e conversione modelli CAD verso i formati supportati.

Attraverso anni di ricerca, commercializzazione ed utilizzo in prima persona degli strumenti più avanzati offerti dal mercato EnginSoft ha acquisito strumenti e know-how che ne fanno il consulente e partner ideale per queste attività.

Se i Vs. problemi sono:

  • ottenere modelli CAD chiusi
  • trasferire modelli CAD tra ambienti diversi
  • preparare modelli FEM - mesh - partendo da geometrie CAD
  • ottenere modelli STL partendo da modelli CAD
  • riparare file STL
  • trasferire grandi quantità/librerie di modelli da un formato CAD ad altri formati
  • definire il percorso ottimale per integrare attività CAD e CAE

allora non esitate a contattarci per ottenere servizi o consulenza.

 


CADfix e MAGMASOFT
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Produttore
ITI

CADfix e MAGMASOFT
Il settore simulazione di processo di EnginSoft utilizza da anni CADfix per generare i modelli STL necessari alle analisi con MAGMASOFT: è un dato di fatto che la maggior parte dei modelli CAD ricevuti dai nostri Clienti per simulazioni di ogni tipo vengono processati con CADfix prima di essere utilizzati.

Perché i nostri tecnici MAGMASOFT utilizzano CADfix
La maggior parte dei modelli CAD che ci vengono forniti dai Clienti presentano problemi di conversione verso STL e richiedono l'utilizzo di software specifici. I comuni strumenti per generare file STL a partire da modelli CAD operano solo a livello di triangoli: innanzitutto convertono il modello in triangoli e solo successivamente operano per risolvere eventuali problemi. Questi strumenti non sono perciò in grado di convertire in modo efficace geometrie con problemi. CADfix procede in modo diverso e vantaggioso, agisce direttamente sulla geometria nativa, lasciando la triangolazione come ultima operazione, con benefici evidenti in termini di efficacia, efficienza e qualità del risultato finale. Inoltre CADfix offre numerosi altri vantaggi.

CADfix for MAGMA
CADfix for MAGMA è una edizione speciale di CADfix creata appositamente per gli utenti MAGMASOFT: la configurazione è stata studiata sulla base della esperienza EnginSoft e contiene tutti gli strumenti e le interfacce fondamentali per questo specifico scenario di utilizzo. Può inoltre essere personalizzata con l'acquisto di moduli aggiuntivi adatti ad esigenze specifiche.
CADfix per MAGMA contiene: interfacce IGES e STEP in ingresso, riparazione automatica e guidata da diagnostica, strumenti di riparazione manuali, interfaccia STL in uscita.
Per favorire l'accesso a questa tecnologia da parte dei nostri Clienti, CADfix for MAGMA viene offerto in esclusiva per l'Italia da EnginSoft agli utenti MAGMASOFT in affitto annuale con licenza flottante, ad un prezzo speciale.

Cos'è CADfix?
CADfix è un software nato per consentire riparazione e scambio di geometrie 3D, da CAD a CAD oppure da CAD a CAM o CAE.  CADfix, grazie alle interfacce standard e native, agli strumenti automatici e alla diagnostica, consente all'utente di agire sul modello CAD solo quando e dove serve, permettendo di scambiare modelli CAD in modo efficiente ed efficace.

Ambienti operativi supportati
Windows 2000, XP
Unix SG, HP, IBM, SUN
Linux
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