Guinguette Marais Poitevin

La CNC est au cœur de la communauté des makers. En utilisant des outils simples comme les fraises CNC, les découpeuses laser ou les routeurs, vous pourriez créer n’importe quoi, des pochoirs aux bijoux découpés au laser. Mais saviez-vous qu’il y a un processus en 3 étapes pour la CNC ? Non seulement vous devez créer un vecteur avec la CAO, mais vous avez également besoin d’un logiciel de FAO et d’un logiciel de commande CNC pour donner vie à votre projet. Il peut être difficile d’essayer de naviguer dans les eaux agitées des logiciels de CNC, c’est pourquoi Scan2CAD a fait le gros du travail pour vous.

Ce guide pratique vise à expliquer quels types de logiciels sont impliqués dans la CNC – de la CAO à la FAO en passant par le logiciel de commande CNC. Nous avons même inclus des exemples de logiciels de pointe et de logiciels gratuits que vous pourriez utiliser avec vos projets CNC. Nous vous montrerons même où vous pouvez trouver des dessins DXF gratuits pour commencer vos propres projets.

• CNC : Vue d’ensemble
  • De la conception à la fabrication
• 1 : Logiciel de CAO
  • Designs DXF gratuits

2 : Logiciel de FAO

• 2.5 : Scan2CAD
• 3 : Logiciel de commande numérique

CNC : vue d’ensemble

Si vous ne le saviez pas déjà, CNC signifie Computer Numeric Control (commande numérique par ordinateur). Les machines CNC fonctionnent en retirant de la matière de la pièce initiale, par opposition à l’ajout de nouvelle matière à celle-ci (comme dans l’impression 3D. La CNC peut être décrite comme un type de fabrication soustractive et un processus tel que l’impression 3D peut être décrit comme de la fabrication additive.

Les exemples de machines CNC comprennent les fraises, les routeurs, les découpeurs plasma et les graveurs laser. Pour un meilleur aperçu, consultez la comparaison des machines à commande numérique de Scan2CAD.

Votre machine CNC fonctionne sur une série de commandes préprogrammées. Le langage de programmation le plus courant est appelé G-code, bien que d’autres langages comme Heidenhain et Mazak existent pour les CNC.

Le code G contrôle le mouvement de l’outil de votre machine CNC. Il contrôle sa position et sa profondeur sur les axes X, Y et Z. Il contrôle également la vitesse à laquelle il tourne et la cadence à laquelle il se déplace.

De la conception à la fabrication

Typiquement, il y a un processus en trois étapes vers la CNC qui implique trois types de logiciels correspondants. Pour commencer, il vous faut d’abord une conception dans un format de fichier vectoriel (à moins que vous n’ayez déjà le code G). Un vecteur est un ensemble d’instructions mathématiques qui déterminent le rendu de votre image. Le format de fichier vectoriel le plus courant est le DXF. Vous pouvez créer vos dessins et vos vecteurs avec un logiciel de CAO. Sinon, vous pouvez utiliser un logiciel comme Scan2CAD pour convertir un dessin matriciel en vecteur.

Une fois que vous avez votre vecteur, vous devrez le convertir en code G qui est un langage de programmation qui dirige votre machine. Cela peut être fait avec un logiciel de FAO. Le processus se termine ensuite avec un logiciel de contrôle CNC qui lira votre code G et le transformera en mouvement pour faire fonctionner votre machine CNC.

Bien sûr, il existe des exceptions au processus ci-dessus. Par exemple, vous pourriez vous retrouver à utiliser un logiciel qui intègre à la fois des fonctionnalités de CAO et de FAO. Ou bien, vous pourriez vouloir sauter complètement l’étape de la CAO en utilisant des DXF gratuits. Nous avons abordé ces deux possibilités ci-dessous.

Si vous êtes déjà triés sur le volet avec un logiciel de CAO/FAO, ou si vous êtes simplement à la chasse au meilleur logiciel de contrôle, passez directement à l’étape 3 !

Étape 1 : Logiciel de CAO

Le logiciel de conception assistée par ordinateur est le point de départ de la plupart des projets CNC – ce logiciel est utilisé pour créer vos conceptions et vos vecteurs. Il existe des centaines de logiciels de CAO, chacun ayant des capacités différentes selon l’industrie qui vous intéresse. Comme nous l’avons déjà couvert, la CAO est répandue dans des centaines d’industries – de l’architecture à l’art en passant par la mécanique.

Bien sûr, vous devez choisir votre programme de CAO avec soin. Ces progiciels peuvent être coûteux, vous voudrez donc vous assurer que vous en aurez pour votre argent – profitez donc des essais gratuits et consultez les critiques. Malheureusement, la courbe d’apprentissage peut être abrupte pour de nombreux logiciels, mais il existe des ressources en ligne qui peuvent vous aider. Par exemple, Scan2CAD propose des conseils et des astuces pour AutoCAD et SolidWorks.

Pour un meilleur aperçu, jetez un coup d’œil à la liste des logiciels de CAO populaires et des logiciels gratuits ci-dessous.

Les logiciels de CAO populaires

• AutoCAD : utilisé pour créer des dessins en 2D et en 3D. Il s’étend à toutes les industries, y compris la mécanique, l’architecture et le génie civil. C’est l’un des progiciels de CAO les plus populaires au monde.
• SolidWorks : un logiciel de modélisation 3D paramétrique basé sur les caractéristiques. Il peut être utilisé pour la modélisation 3D avancée et les dessins 2D générés automatiquement. C’est le modeleur paramétrique le plus populaire.
• Rhino3D : peut créer, modifier et rendre des courbes NURBS, des surfaces, des solides et des mailles polygonales. Il inclut des outils de modélisation 3D de forme libre aux côtés d’une précision et d’une accessibilité complètes.

Cette liste, bien sûr, n’est que la partie émergée de l’iceberg. Si vous cherchez à vous lancer dans la CAO basée sur le cloud, par exemple, vous pouvez essayer un paquet comme Onshape. N’oubliez pas non plus que certains logiciels de CAO offrent des fonctions de FAO. Fusion 360, par exemple, comprend un logiciel de FAO intégré qui vous permet de créer et de modifier le code G.

Logiciels de CAO gratuits

Si vous ne cherchez pas à débourser de l’argent pour un progiciel de CAO, vous pourriez trouver plus intéressant d’essayer des progiciels de CAO gratuits. C’est une option privilégiée par de nombreux amateurs de CNC qui n’utilisent pas suffisamment les logiciels de CAO pour justifier une dépense importante.

• Gogle Sketchup : ce n’est pas techniquement un programme de CAO, mais il vous permet de produire des dessins 3D que vous pouvez utiliser avec un programme de FAO pour créer le code G.
• Wings3D : un outil de modélisation conçu principalement pour la création de modèles 3D, qui peuvent ensuite être importés dans un programme de FAO. Il prend en charge les outils de maillage, les fonctions de conception et d’édition, etc.
• NanoCAD : offre une conception 2D, 3D et paramétrique – vous pouvez construire n’importe quoi, des pièces de machine aux plans. Il est gratuit, mais il existe des versions premium qui incluent des fonctionnalités supplémentaires.

Si cela ne vous suffit pas, consultez notre liste des meilleurs logiciels gratuits de CAO.

Vous vous demandez peut-être s’il existe un moyen d’éviter complètement les logiciels de CAO. Si c’est le cas, vous avez de la chance : vous pouvez accéder à des DXF gratuits prêts à découper pour ne pas avoir à concevoir quoi que ce soit. Jetez un coup d’œil ci-dessous pour voir comment.

Dessins DXF gratuits

Si vous cherchez à démarrer un projet passionnant à partir de l’une des idées de projet CNC de Scan2CAD, vous ne souhaitez peut-être pas passer par le processus de création de votre propre image – cela peut être assez long après tout. Si tel est le cas, vous pourriez envisager d’utiliser des conceptions DXF prêtes à découper.

Il existe une grande variété de sites Web DXF gratuits sur lesquels vous pouvez télécharger des DXF pour vous lancer dans votre propre projet CNC. Il s’agit notamment de :

• Vector Ink
• My DXF
• Love SVG

Un problème que vous pourriez avoir avec ces sites cependant, est qu’ils ne vous offriront qu’une source finie – ils ne sont mis à jour qu’une fois par mois environ. C’est là que Scan2CAD entre en jeu !

Scan2CAD n’est pas seulement un logiciel de conversion, c’est aussi une excellente source pour tout ce qui concerne la CAO, la FAO et la CNC. Il n’est donc pas surprenant que nous proposions nos propres designs CNC prêts à être découpés, gratuits et prêts à être utilisés avec vos machines CNC. Et ce n’est pas seulement un ou deux designs – c’est un pack DXF entier chaque semaine – contenant généralement 6 ou 7 designs au format DXF et JPG.

Le thème de chaque semaine change, vous serez donc sûr de trouver quelque chose à votre goût. Nos précédents packs ont notamment porté sur les motifs ornementaux et le football américain. Alors si vous cherchez un nouveau projet à commencer chaque semaine, abonnez-vous dès aujourd’hui et recevez des packs DXF directement dans votre courrier électronique.

Étape 2 : Logiciel de FAO

Un logiciel de fabrication assistée par ordinateur reçoit votre dessin CAO et produit par la suite un code G que vous pouvez ensuite introduire dans votre logiciel de commande pour faire fonctionner votre machine à commande numérique. Il est possible d’écrire le code G à la main pour de simples cercles ou lignes, mais il est beaucoup plus facile à produire en utilisant un programme de FAO. Si vous n’êtes toujours pas sûr de ce qu’est le code G, dirigez-vous vers le guide exclusif de Scan2CAD sur le code G.

Comme nous l’avons évoqué, il peut y avoir une certaine confusion quant à la différence entre la CAO et la FAO, car de nombreux packages comme Fusion 360 sont aujourd’hui dotés des deux capacités. Bien qu’il puisse être plus efficace d’avoir une solution intégrée, cela peut être plus coûteux, ce qui est problématique si vous recherchez un package rentable.

Les logiciels de FAO les plus populaires

• MeshCAM : fonctionne avec presque tous les programmes de CAO 3D en ouvrant les deux formats de fichiers les plus courants, STL et DXF. Il se targue d’offrir plus d’options de parcours d’outils que tout autre programme de FAO concurrent.
• MasterCAM : l’un des programmes de FAO les plus populaires disponibles. Il fournit une modélisation filaire complète en direct en 3D, et une large gamme de traducteurs vous permettant d’ouvrir n’importe quel fichier CAO.
• OneCNC : fournit un système de FAO pour le fraisage, le tournage et le fraisage-tournage. Il dispose de versions qui offrent une gamme de capacités dans l’usinage à 2, 3, 4 et 5 axes.

Les logiciels de FAO gratuits

Si vous êtes un amateur de CNC occasionnel ou un débutant, vous n’aurez peut-être pas besoin d’utiliser les progiciels de FAO les plus puissants disponibles. Après tout, vous n’aurez pas besoin de comprendre des parcours d’outils à 6 axes dès votre premier jour ! Dans cette optique, les packages gratuits suivants pourraient être plus à votre niveau.

• PyCAM : un générateur de parcours d’outils pour l’usinage CNC 3 axes. Il charge des modèles 3D dans un format STL, ou des modèles de contour 2D à partir de fichiers DXF ou SVG. Vous pouvez ensuite utiliser le code G résultant avec n’importe quel contrôleur de machine.
• FreeMILL : un module de fraisage gratuit pour la programmation de fraises et de défonceuses CNC. Vous pouvez effectuer des simulations complètes sur vos modèles de pièces et sortir le code G vers votre machine.
• G-Simple : est un package CAM simple pour les centres d’usinage à 3 axes. Il comprend une bibliothèque d’outils et de matériaux, ainsi qu’un filtre d’enlèvement de matière excédentaire sélectionnable.

Bien sûr, vous devez garder à l’esprit d’être prudent lorsque vous utilisez des freewares. N’utilisez que des freewares qui ont été examinés par des sources fiables – vous ne voulez pas télécharger accidentellement des logiciels malveillants. Comme nous l’avons abordé précédemment avec les pièges des convertisseurs en ligne, les logiciels gratuits peuvent souvent causer plus de problèmes qu’ils n’en valent la peine.

Maintenant que vous avez jeté un coup d’œil aux packages de CAO et de FAO, vous vous demandez peut-être quels sont les packages qui intègrent les deux capacités – ou même comment vous pouvez accélérer l’ensemble du processus. C’est là que Scan2CAD entre en jeu une fois de plus ! Consultez l’étape 2.5 ci-dessous pour découvrir comment vous pouvez charger ou créer des vecteurs, et les convertir en code G dans un seul et même package !

Etape 2.5 : Scan2CAD

Scan2CAD est un logiciel de conversion raster/vecteur leader sur le marché. Il prend en charge pas moins de 33 types de fichiers et est livré avec un traitement par lots, une licence flexible et une assistance 24/7.

Avec lui, vous pouvez convertir vos conceptions matricielles en format de fichier vectoriel en quelques secondes. Vous pouvez ensuite faire usage des suites d’édition raster et vectorielle pour créer l’image vectorielle la plus optimale que vous pouvez utiliser pour votre conception CNC. Et le mieux, c’est que cela ne prend que quelques secondes. Vous ne nous croyez pas ? Jetez un coup d’œil à l’animation ci-dessous pour le voir en action !

Pour en savoir plus, consultez les principaux conseils de Scan2CAD pour amener votre conception à la fabrication CNC.

Et ce n’est pas tout ! Scan2CAD n’est pas seulement utile pour convertir vos fichiers dans un format de fichier vectoriel, il peut également être utilisé pour les applications de FAO. Une fois que vous avez un vecteur dont vous êtes satisfait (qu’il s’agisse d’un vecteur que vous avez converti ou d’un dessin prêt à découper), vous pouvez utiliser Scan2CAD pour l’exporter directement dans un format compatible avec le code G. Scan2CAD prend actuellement en charge trois des types de fichiers G-code les plus populaires, notamment : .CNC, .NC et .TAP.

Scan2CAD fournit également une gamme d’options dans sa boîte de dialogue d’exportation CNC, qui comprend :

• Options de bézier de code G : splines cubiques (code G05), arcs (code G02/G03) ou polylignes (code G01).
• Rotation des arcs et des cercles : sens horaire ou antihoraire.
• Réglages Z : divers paramètres relatifs à la découpe des vecteurs exportés.
• Paramètres d’échelle : la relation entre les points du vecteur et une distance dans la vie réelle, par exemple, deux points sur une image vectorielle pourraient représenter un pouce.

Vous voulez un regard plus approfondi ? Regardez comment convertir une image pour la commande numérique avec Scan2CAD.

Étape 3 : Logiciel de commande de la machine

Généralement, il existe deux types de logiciels de commande CNC : le logiciel de commande intégré à votre machine et le logiciel basé sur PC. Si vous utilisiez une machine CNC commerciale comme le centre d’usinage vertical HAAS, vous obtiendriez une solution matérielle et logicielle complète intégrée à la machine – vous seriez en mesure de transférer votre code G directement à la machine. Les machines CNC hobby, en comparaison, ont un contrôleur externe-en utilisant un logiciel de contrôle, vous pouvez transformer votre PC en un contrôleur de machine.

Lorsqu’il s’agit de logiciels de contrôle sur PC, l’offre est très variée. Il y a cependant quelques contrôleurs clés qui sortent du lot. Jetez un coup d’œil ci-dessous à nos meilleurs choix, avec des logiciels peu coûteux et gratuits.

La série Mach

• Coût : 200 $ (Mach4)
• Contrôle : fraises, tours, défonceuses, lasers, plasma, etc.
• Système d’exploitation : Windows

La série Mach est à l’avant-garde des logiciels de commande numérique. Le développeur ArtSoft a publié et amélioré la série Mach au cours de la dernière décennie – dont la version la plus récente est Mach4. Ce logiciel peu coûteux fonctionne sur la plupart des PC Windows, faisant appel à des pilotes de niveau système avancés pour décréter la synchronisation des impulsions pour les moteurs pas à pas et les systèmes step-servo.

Le logiciel lui-même est très intuitif et personnalisable. Il peut contrôler jusqu’à 6 axes d’une machine CNC. Les versions précédentes comme Mach3 permettaient aux amateurs d’utiliser leur licence sur plusieurs machines, alors que Mach4 lie désormais la licence à un PC spécifique. Si vous êtes curieux du logiciel, vous pouvez tester le mode démo gratuit pour un maximum de 500 lignes de code G !

LinuxCNC

• Coût : Gratuit
• Contrôle : fraises, tours, imprimantes 3D, bras de robot, etc.
• Système d’exploitation : Linux

LinuxCNC est sans aucun doute le concurrent direct de la série Mach – c’est certainement une option populaire pour de nombreux amateurs de CNC, et pas seulement parce qu’elle est gratuite ! Précédemment appelé EMC2, ce logiciel de commande CNC est entièrement open source. Et comme son nom l’indique, le logiciel fonctionne sous Linux. En raison de la nécessité d’un contrôle précis en temps réel des machines en mouvement, le logiciel requiert une plate-forme avec des capacités de calcul en temps réel. Cela signifie que si vous n’avez pas de capacités de calcul en temps réel, votre PC ne fera fonctionner le progiciel qu’en mode démo.

Les logiciels gratuits peuvent souvent sembler manquer d’une certaine manière, cependant ce n’est certainement pas le cas lorsqu’il s’agit de LinuxCNC. Il peut contrôler jusqu’à 9 axes d’une machine CNC, et dispose de plusieurs interfaces graphiques adaptées à des types d’utilisation spécifiques tels que l’écran tactile et le développement interactif. Le logiciel prend également en charge des fonctions de contrôle avancées comme le taraudage rigide et la compensation de la fraise.

TurboCNC

• Coût : 60 $
• Contrôle : fraises, tours, défonceuses, découpeuses laser, etc.
• Système d’exploitation : DOS

Notre choix final pour le meilleur logiciel de commande numérique est TurboCNC. Ce logiciel de commande de machine fourni par Dak Engineering fonctionne sous DOS. Le logiciel lui-même est un shareware – vous pouvez avoir accès à son code source et à un support gratuit pour un prix modique de 60 $.

TurboCNC est un contrôleur efficace qui fait fonctionner des moteurs pas à pas et des servos pas à pas. Il peut contrôler jusqu’à 8 axes de mouvement, et il est livré avec des E/S configurables pour les broches réversibles et de contrôle de vitesse. Il offre également une programmation entièrement paramétrique avec des variables, des sous-routines et des expressions.

4. Universal Gcode Sender

Universal Gcode Sender (UGS) est le logiciel de choix d’un grand nombre de la communauté CNC. Cela pourrait être en partie dû au fait que le logiciel est absolument gratuit et disponible sur Github.

Le logiciel a été conçu en tenant compte des problèmes du monde réel. Il est livré avec une  » optimisation gcode configurable  » pour supprimer les commentaires, convertir les arcs en segments de lignes, supprimer les espaces blancs et plus encore.

• Coût : Gratuit !
• Contrôles : fraises, tours, routeurs, découpeurs laser, etc.
• Système d’exploitation : Plateforme croisée, testé sur Windows, OSX, Linux et Raspberry Pi.

Les autres logiciels de contrôle CNC comprennent :

• Caliper2PC
• Baldor HPGL
• CNCZeus

Si vous voulez en savoir plus sur le monde de la CNC, pourquoi ne pas consulter la section CNC du blog Scan2CAD ? Nous couvrons un large éventail de sujets, des meilleurs kits CNC pour les débutants aux nouvelles innovations en matière de CNC.