Comment préparer un fichier DXF pour l'usinage ? - Guide complet

Le parcours d'une conception numérique à une pièce physique usinée commence souvent par un fichier DXF (Drawing Exchange Format). Le DXF est un format de fichier de graphiques vectoriels, courant dans les programmes de CAO (Conception Assistée par Ordinateur), qui représente avec précision la géométrie bidimensionnelle. Bien qu'il contienne les lignes et les arcs nécessaires, un fichier DXF brut est rarement prêt pour une machine à commande numérique (CNC) sans une préparation cruciale. Ne pas préparer correctement le fichier peut entraîner un gaspillage de matériau, des outils endommagés et des pièces imprécises. Ce guide complet vous explique les étapes essentielles pour transformer un dessin CAO propre en un fichier DXF prêt pour la production, adapté aux processus d'usinage tels que la découpe laser, la découpe plasma, la découpe au jet d'eau et le routage CNC.

1. Le dessin CAO : fondement d'une opération d'usinage réussie

La qualité de votre pièce finale dépend directement de la qualité de la géométrie CAO initiale. Avant même de penser à enregistrer en DXF, assurez-vous que votre dessin natif est impeccable.

A. Définir l'échelle et les unités :

Tout d'abord, confirmez que votre dessin est créé et mis à l'échelle correctement. Si votre pièce est conçue en millimètres, assurez-vous que votre environnement de dessin est réglé sur les millimètres. Le logiciel FAO (Fabrication Assistée par Ordinateur) de la machine CNC repose sur cette définition précise des unités. Une erreur de correspondance (par exemple, concevoir en pouces mais interpréter en millimètres) entraînera une pièce 25,4 fois trop grande ou trop petite.

B. Fermer tous les contours (pas de lignes ouvertes) :

Les outils d'usinage, en particulier pour la découpe de profilés, doivent savoir exactement où commencer et s'arrêter, et de quel côté de la ligne suivre (le décalage de la fente). Tous les chemins de coupe prévus, en particulier les profils internes et externes, doivent être composés de boucles parfaitement fermées ou de "polylignes". Un contour ouvert, où deux points d'extrémité ne se rencontrent pas précisément, perturbera le logiciel FAO, ce qui peut entraîner un chemin d'outil incomplet ou une erreur critique. Utilisez des outils CAO tels que "Joindre" ou "Pedit" (édition de polyligne) pour combiner des segments de ligne et d'arc individuels en une seule polyligne continue et fermée.

C. Supprimer les entités superposées et en double :

La géométrie inutile est une source majeure d'erreurs d'usinage. Les lignes en double - où un segment de ligne est dessiné exactement sur un autre - amèneront le logiciel FAO à générer un chemin d'outil qui traverse le même chemin deux fois. Cela double non seulement le temps d'usinage, mais peut être préjudiciable à la pièce, en particulier dans la découpe laser où les doubles passes peuvent faire fondre ou surchauffer le matériau. De même, supprimez tous les points parasites, les lignes de construction ou les cotes qui ne font pas partie de la géométrie réelle à couper. Utilisez une commande "Overkill" ou "Purge" dans votre programme CAO pour automatiser ce nettoyage.

2. Gestion et simplification des calques

Les fichiers DXF contiennent des informations de calque, et une bonne gestion des calques est essentielle pour organiser les instructions d'usinage.

A. Isoler la géométrie de coupe :

Déplacez toute la géométrie destinée à la coupe (les contours, les trous, les fentes) sur un seul calque dédié, souvent nommé "CUT" ou "PROFILE". Ceci est essentiel car le logiciel FAO vous permet généralement de sélectionner la géométrie pour la génération de trajectoires d'outils en fonction du nom de son calque. Tout le reste, tel que le texte, les cotes, les notes et les lignes de construction, doit se trouver sur un calque séparé, puis être figé, désactivé ou supprimé avant l'exportation.

B. Exploser les entités complexes :

Les logiciels d'usinage préfèrent souvent une géométrie simple. Les entités complexes telles que les blocs, les références externes (XREFs), les hachures ou les courbes spline peuvent parfois être mal interprétées lors de l'importation. Une spline est une courbe mathématiquement complexe, et il est généralement préférable de la convertir ou de l'"exploser" en une série de polylignes ou d'arcs plus petits et plus simples qui représentent plus fidèlement le chemin pour le contrôleur CNC.

3. Préparation spécifique au processus d'usinage

Différents processus d'usinage ont des exigences uniques qui doivent être prises en compte dans le fichier DXF.

A. Considérations relatives à la fente (décalage) :

La fente est la largeur du matériau retiré par l'outil de coupe (par exemple, la largeur du faisceau laser ou de la torche plasma). Bien que la compensation finale de la fente (à l'intérieur ou à l'extérieur de la ligne) soit souvent appliquée dans le logiciel FAO, le fichier DXF doit représenter la taille physique réelle de la pièce finie. Ne décalez pas manuellement les lignes dans le fichier CAO, sauf si votre service d'usinage vous le demande expressément. Gardez les lignes centrées sur les dimensions finales de la pièce.

B. Placement des ponts et des languettes (pour la découpe de profilés) :

Si la pièce doit rester attachée à la feuille de matériau principale pendant la coupe (courant dans la découpe laser et plasma pour empêcher les petites pièces de basculer ou de tomber), des languettes ou des micro-joints doivent être ajoutés. Ce sont de petites sections non coupées du contour. Ces languettes doivent être incorporées manuellement dans le dessin CAO en cassant le contour fermé aux emplacements des languettes.

C. Définition des trous et des rayons :

Assurez-vous que toutes les tailles de trous sont clairement définies. Pour les opérations de fraisage, tous les coins internes doivent être arrondis avec un rayon supérieur ou égal au rayon de la plus petite fraise en bout qui sera utilisée. Un coin interne vif de $90^circ$ ne peut pas être physiquement créé par une fraise en bout cylindrique rotative ; il doit être représenté par un arc.

4. L'exportation DXF finale

Une fois le dessin nettoyé, mis en calques et vérifié, l'étape finale consiste à créer le fichier DXF.

A. Choisir la bonne version DXF :

Le DXF n'est pas un format de fichier unique ; il possède plusieurs versions correspondant à différentes versions d'AutoCAD (par exemple, R12, 2000, 2018). La plupart des systèmes FAO modernes sont compatibles avec les versions récentes, mais le choix le plus sûr pour une compatibilité maximale est souvent une version plus ancienne et très stable comme AutoCAD 2000/LT2000 DXF (ou R12 si la géométrie est extrêmement simple). Les versions antérieures suppriment les fonctionnalités plus récentes et inutiles, ne laissant que les données géométriques fondamentales.

B. Définir le point d'origine :

Avant l'exportation, il est de bonne pratique de déplacer l'ensemble du dessin de sorte qu'un point d'origine logique (généralement le coin inférieur gauche de la pièce ou la limite globale de la feuille) soit placé précisément à l'origine du système de coordonnées universel (WCS) (0,0). Cela garantit que la position de la pièce dans le logiciel FAO correspond à sa position prévue sur le lit de la machine CNC.

En suivant méticuleusement ces quatre étapes - en assurant l'intégrité de la géométrie, en gérant les calques, en répondant aux besoins spécifiques du processus et en utilisant les bons paramètres d'exportation - vous produirez un fichier DXF propre et robuste. Cette préparation est le moyen le plus efficace d'éliminer les erreurs coûteuses, de rationaliser le processus de programmation et de garantir un produit final usiné de haute qualité et avec précision.