Devenu depuis longtemps incontournable dans l’industrie, le fraisage assisté par ordinateur des matériaux les plus divers fait de plus en plus son entrée chez les particuliers. Pour donner à leurs pièces la forme souhaitée, les amateurs utilisent une fraiseuse dite CNC (également appelée CNC-milling machine). Pour transmettre à celle-ci les données appropriées, on utilise non seulement des logiciels de CAO et de FAO, mais aussi des logiciels CNC qui transmettent les ordres à la machine.

Dans cet article, nous vous informons sur la différence entre les logiciels CNC et les programmes CAO et FAO et sur ce qui caractérise les logiciels CNC.

1. le processus d’usinage CNC nécessite au moins trois composants

Une fraiseuse CNC est une machine qui usine le matériau souhaité sur trois axes. Elle permet de fabriquer au millimètre près de très petites pièces en plastique, en bois ou en métal. La fraiseuse doit être alimentée par ordinateur avec les données nécessaires pour un fraisage précis. En termes de prix, de nombreuses fraiseuses CNC commencent à un peu plus de 100€ et peuvent monter à plus de 2.000€.

Outre une fraiseuse CNC de construction solide, il est donc également important de disposer du bon logiciel pour pouvoir fraiser le matériau avec la plus grande précision possible dans la forme souhaitée. L’utilisateur peut commander la fraiseuse CNC à l’aide d’un PC standard, à condition que celui-ci prenne en charge les programmes souhaités.

2. le travail avec la fraiseuse CNC nécessite une série de programmes différents

Pour faire fonctionner une fraiseuse CNC, 3 types de logiciels sont nécessaires:

• Un programme de dessin pour dessiner avec lui le modèle 2D ou 3D souhaité ou pour ouvrir un modèle de la pièce déjà existant dans le logiciel (logiciel CAO).
• Un logiciel de traduction qui traduit le dessin en code machine avec des instructions de commande pour la machine (logiciel FAO).
• Un logiciel de commande qui transmet les instructions de commande à la machine pour que celle-ci commence à fraiser (logiciel CNC)

Pour éviter à l’utilisateur d’apprendre la programmation complexe et d’écrire lui-même le programme de fraisage à exécuter en plusieurs jours de travail, le marché propose désormais des solutions logicielles qui regroupent les logiciels de CAO et de FAO en un seul logiciel de CAO-FAO. Le dessin créé peut donc ici être directement converti en instructions de mouvement pour la commande de la machine. Ainsi, l’utilisateur n’a plus besoin que de deux programmes pour faire fonctionner une fraiseuse CNC : Le programme CAD-CAM et le logiciel CNC.

3) Le logiciel approprié doit être choisi avec soin

Il existe aujourd’hui sur le marché d’innombrables programmes de CAO-FAO et de CNC qui, avec des fonctionnalités très différentes, peuvent coûter de moins de 100 euros à plus de 1.000 euros. Pour pouvoir choisir le logiciel qui lui convient, il est utile pour une personne intéressée par la CNC de pouvoir tester gratuitement le logiciel afin de pouvoir répondre aux questions suivantes :

• Le programme me permet-il de produire la pièce que je souhaite ? Contrairement à l’usinage sur 3 axes, le fraisage avec un quatrième axe de rotation ajouté, par exemple, peut nécessiter encore un autre logiciel.
• Le logiciel CNC peut-il utiliser la puissance maximale de ma fraiseuse CNC ? C’est particulièrement important en ce qui concerne la vitesse de déplacement et la vitesse d’usinage dans le matériau.
• Les fonctions et l’interface utilisateur du logiciel de CFAO et du logiciel de commande sont-elles faciles à comprendre ?

C’est la seule façon pour l’utilisateur de s’assurer qu’il n‘ achète pas un programme qui ne lui permettra pas de réaliser la pièce souhaitée. D’une part, l’essai gratuit du logiciel est utile pour pouvoir répondre à ces questions pour soi-même et, d’autre part, pour ne pas acheter un logiciel trop cher qui possède de nombreuses fonctions dont on n’a pas besoin pour son projet. Certains fabricants proposent pour leurs programmes des versions d’essai gratuites à télécharger sur leur propre site web. Les débutants devraient acheter leur fraiseuse CNC chez un fournisseur qui offre une assistance gratuite pour la machine et le logiciel maison. Un conseil compétent avant l’achat de la machine et du logiciel peut également éviter à un novice en CNC de faire un mauvais investissement.

4. présentation de deux possibilités de commande CNC

4.1 Le leader du marché Mach3

Depuis l’an 2000, le logiciel CNC probablement le plus utilisé répond au nom de Mach3. Celui-ci est entièrement accessible en français et est disponible en deux versions, fraisage et tournage.

Mach3 peut piloter jusqu’à six axes et s’adapte facilement à des machines individuelles. Il est donc très flexible.

Le programme n’est disponible que pour Windows. Les utilisateurs de Mac et de Linux doivent, dans la plupart des cas, recourir à des programmes plus petits ou faire un détour important pour faire fonctionner Mach3.

Remarque : Mach3 n’est plus développé. Le fabricant mise désormais sur Mach4 pour le remplacer. Néanmoins, Mach3 est encore largement utilisé en raison de la base de connaissances déjà existante.

4.2 Projet DIY Arduino

Pour ceux qui veulent mettre la main à la pâte, le mieux est d’utiliser un Arduino et le logiciel GRBL. Le projet Arduino est toute une série de cartes de microcontrôleur avec le système d’exploitation correspondant. Une certaine ressemblance avec un Raspberry Pi, par exemple, est bien présente, mais l‘Arduino dépend d’un ordinateur pour obtenir du code.

GRBL est en revanche un logiciel open source, disponible en freeware, qui fonctionne sur l’Arduino.

Cette connexion présente l’avantage de permettre à l’Arduino de fonctionner sans problème via USB et d’être portable. On a ainsi à tout moment le contrôleur CNC sous la main, qui peut exécuter un programme préalablement enregistré.

Bien entendu, cette option s’adresse plutôt aux bricoleurs et aux techniciens, car une programmation plus étendue est nécessaire et GRBL ne dispose pas d’une édition de texte en français.

La vidéo suivante montre à quoi peut ressembler une telle construction :