logiciels gratuits de CFAO pour la CNC

Introduction : pourquoi la CFAO gratuite est devenue incontournable

L’industrie du sous-traitant, les ateliers de mécanique de précision et les unites de fabrication numérique (fab-labs, écoles techniques, makerspaces) connaissent une croissance rapide. La Commande Numérique par Ordinateur (CNC) est désormais accessible à partir de machines à 30 000 DH, mais le véritable frein reste souvent le coût des licences de CFAO (Conception et Fabrication Assistées par Ordinateur). Heureusement, des écosystèmes open-source et des éditeurs « freemium » ont publié des logiciels capables de réaliser :

• la modélisation 3D paramétrique,
• le tracé 2D d’usinage,
• le câblage de CN,
• la simulation de collisions,
• l’optimisation des trajectoires outil,
• la génération de G-code ISO,
• l’estimation de temps de cycle.

Ce guide présente 15 solutions 100 % gratuites, testées sur des machines CNC marocaines (Mazak, Fanuc, Siemens, GRBL, Maroc-Technic, Step-Four, etc.). Pour chaque logiciel, vous trouverez : cas d’usage, niveau de difficulté, format de sortie, communauté d’entraide et lien de téléchargement officiel. À la fin de l’article, un tableau comparatif vous permet de choisir en 30 secondes le programme adapté à votre métier : tournage, fraisage 3 axes, découpe plasma, découpe laser, ou impression 3D.

1. FreeCAD : la « boîte à outils » open-source la plus complète

Type : CAO 3D paramétrique + atelier « Path » intégré
Licence : LGPL 2+
Téléchargement : freecad.org (Windows, macOS, Linux, AppImage autonome)
Points forts : arborescence d’historique, modules dédiés (Pièce, Assemblage, Dessin, Path, Mesh).

Workflow type

1. Créez votre pièce en mode « esquisse contrainte ».
2. Passez à l’atelier « Path » : sélectionnez la face de référence, choisissez une « job » (fraisage, tournage, découpe plasma), définissez votre « post-processeur » (ex. « grbl_post » pour Arduino GRBL).
3. Ajoutez des opérations : ébauche, finition, perçage, rainure.
4. Simulez (bouton « Simulate ») pour vérifier les collisions.
5. Exportez le G-code (extension .nc ou .tap).

Avantages pour le Maroc

• Interface en français/anglais/arabe (pack langue communautaire).
• Forum francophone actif (plus de 5 000 sujets).
• Compatible post-processeurs Fanuc, Siemens 808D, Heidenhain, GRBL, Smoothieboard.

Limites

• Courbe d’apprentissage raide si vous n’avez jamais utilisé de CAO paramétrique.
• Pas de simulation multiphysique (fluides, vibrations).

Astuce : installez le « Addon Manager » pour télécharger en 1 clic des bibliothèques d’outils carbure made in Meknès.

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2. LibreCAD : le 2D ultra-léger pour la découpe plasma/laser

Type : CAO 2D
Licence : GPL 2
Taille : 35 MB
Téléchargement : librecad.org

Pourquoi l’utiliser ?
Les artisans de Tanger spécialisés dans la découpe plasma de portes en fer forgé n’ont pas besoin de 3D. LibreCAD permet de :

• importer des fichiers .dxf fournis par l’architecte,
• nettoyer les calques, fermer les contours,
• dimensionner, ajouter des « lead-in / lead-out » pour éviter les marques d’amorçage,
• exporter un .dxf propre lisible par Sheetcam (version gratuite limitée) ou directement par le post-processeur « dxf2gcode ».

3. Fusion 360 « Personal Use » : gratuité sous conditions

Type : CAO 3D + FAO cloud
Licence : gratuit si chiffre d’affaires < 100 000 USD/an et non-usage commercial « intensif ».
Inscription : autodesk.com (compte Autodesk obligatoire).

Atouts

• CAM 3, 4 et 5 axes avancé.
• Librairie d’outils Sandvik, Kennametal, etc.
• Simulation avec matière « dynamique ».
• Post-processeurs MAZAK, Haas, Fanuc, GRBL mis à jour automatiquement.

Risques

• Cloud obligatoire : un mauvais débit Internet à Béni Mellal rend le lancement lent.
• Autodesk peut changer les règles : sauvegardez vos fichiers en local (.f3d).

Astuce : activez le « mode déconnecté » avant de vous rendre en atelier.

4. SOLVESPACE : la petite perle 2D/3D de 15 MB

Type : CAO 3D paramétrique + export G-code 2,5D
Licence : GPL 3
Téléchargement : solvespace.com

Cas d’usage

• Profils de fraisage 2D simples (rainures, poches).
• Cales d’usinage à fabriquer rapidement.

Procédé

1. Dessinez l’esquisse, appliquez des cotes paramétriques.
2. Menu « Export » → « G-code ».
3. Choisissez le post-processeur « generic gcode » ou éditez le fichier .tbl pour définir vos vitesses (Av: 200 mm/min, Rot: 12 000 tr/min).

Limites : pas de simulation 3D, pas de tours.

5. LinuxCNC (ex-EMC2) : le contrôleur temps réel

Type : Logiciel de commande CNC (et non de CFAO stricte)
Licence : GPL 2
Téléchargement : linuxcnc.org

Intérêt
Vous recyclez un vieux PC en « boîtier CN » ; LinuxCNC pilote les moteurs pas-à-pas via parallèle ou Ethernet (Mesanet, 7i96).

Option « usinage » intégrée

• Module « NGCGUI » pour créer des cycles standards (poche rectangulaire, perçage profond, filetage).
• Interface « Touchy » pour machines sans clavier (écran tactile).

Matériel marocain compatible

• Cartes break-out « MKS Gen-L » + driver TB6600 : fonctionne en modus « step/dir ».
• Capteurs « Fin de course » fournis par Electro-Casa (Casablanca).

Conseil : utilisez un noyau temps réel « PREEMPT-RT » ; testez votre latence < 50 µs avant de monter en puissance.

6. GRBL-Controller / Candle / UGS : les interfaces GRBL gratuites

Type : Transfert et pilotage de G-code vers Arduino UNO / Nano
Licence : MIT / GPL
Téléchargement : github.com

Différences

• Candle : courbe de vitesse en temps réel, visualiseur 3D simple.
• UGS (Universal Gcode Sender) : macros, sonde automatique Z, « overrides » feed & speed.

Utilisation typique

1. Générez votre G-code sous FreeCAD / Fusion.
2. Ouvrez le fichier .nc dans UGS.
3. Définissez l’origine pièce (bouton « Reset Zero »).
4. Lancez le cycle ; surveillez les « alarmes » (sonde butée, porte ouverte).

Sécurité : branchez un bouton d’arrêt d’urgence sur l’entrée « feed hold » d’Arduino.

7. PyCAM : génération de trajectoires 3 axes open-source

Type : FAO pure (import STL, DXF, SVG)
Licence : GPL 3
Téléchargement : pycam.sourceforge.net

Fonctionnalités

• Stratégies : parallèle, en spirale, along-silhouette, poche.
• Détection automatique des surfaces verticales.
• Export G-code + fichier de rapport (temps estimé, longueur outil).

Exemple chiffré
Un cache-moteur en alu 6061 (150 × 80 × 25 mm) : temps estimé 18 min, 3 outils (D6 ébauche, D3 finition, D1 perçage). PyCAM génère 120 000 lignes de G-code en 45 s sur un i5-8e gén.

8. FlatCAM : de votre PCB à la CN en 20 min

Type : FAO dédiée circuits imprimés
Licence : MIT
Téléchargement : flatcam.org

Workflow

1. Importez vos fichiers Gerber + Excellon.
2. Définissez la fraise (0,2 mm typ.).
3. Créez les trajectoires « isolation routing ».
4. Export G-code ; usinez sur une CNC 3018 Pro avec broche 24 V.

Succès marocain
L’école ENSAM Meknès produit des cartes de driver pas-à-pas à 20 DH l’unité au lieu de 180 DH importées.

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9. Inkscape + extension « Gcodetools » : artistes & découpe laser

Type : Vectoriel 2D + plugin G-code
Licence : GPL
Téléchargement : https://inkscape.fr/

Procédé

1. Dessinez ou importez un .svg (logo client).
2. Menu Extensions → Gcodetools → « Path to Gcode ».
3. Réglez la vitesse laser (S1000 M3 → 100 % puissance).
4. Sauvegardez .ngc ; transfert sur GRBL-LPC.

Sécurité laser CO₂ : mettez une plaque d’acier inox sous la cible, portez des lunettes OD6+ 10 600 nm.

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10. Blender + BlenderCAM : quand l’art 3D rencontre la CN

Type : CAO/DAO artistique + plugin FAO
Licence : GPL
Téléchargement : blendercam.com

Cas d’usage

• Sculptures en bois massive (tête de lion, calligraphie arabe).
• Moules pour matériaux composites (bateaux de pêche à Mohammedia).

Étapes

1. Modélisez en mode « sculpt ».
2. Ajoutez le mod BlenderCAM (menu « CAM »).
3. Choisissez stratégie « waterline » ou « parallel ».
4. Calculez la trajectoire (temps : 2-3 min par million de polygones).
5. Export G-code.

Limites : nécessite GPU récent, pas de post-processeur Heidenhain natif.

11. Estlcam : pour les CNC « DIY » type MPCNC

Type : FAO 2,5D + contrôleur intégré (option)
Licence : gratuit pour usage privé, 49 € si commercial
Téléchargement : estlcam.de

Plus-value

• Interface en drag-&-drop : poche, contour, perçage.
• Gravure de photos en mode « lithophane ».
• Peut flasher son propre firmware Arduino (remplace GRBL).

Exemple
Un panneau en MDF 600 × 400 mm, 12 outils : temps de calcul 90 s, G-code 4 MB.

12. Kiri.Moto : le 100 % web, sans installation

Type : CAO/FAO online
Licence : MIT
Lien : grid.space/kiri

Avantages

• Aucun install : fonctionne depuis un cybercafé.
• Export G-code, SVG, ou fichier 3D imprimante.
• Simulation 3D temps réel.

Inconvénients

• Nécessite une connexion stable ; ne fonctionne pas hors ligne.
• Taille de fichier max 64 MB.

13. Cura : non pas pour l’impression 3D, mais pour la découpe laser !

Astuce
Depuis 2022, Cura intègre un plugin « Laser Gcode ». Importez un .svg, réglez la hauteur de couche = épaisseur de coupe, vitesse 600 mm/min. Générez un G-code « Marlin » compatible GRBL. Les makers de Rabat utilisent Cura pour découper du PMMA 3 mm sans changer de logiciel.

14. OpenBuilds CAM / CONTROL : l’écosystème « OpenBuilds »

Type : Web-CAM + sender
Licence : AGPL
Matériel ciblé : machines à profilés aluminium OpenBuilds (Lead CNC, Sphinx).

Workflow

1. CAM : import SVG/DXF → définition outil → calcul.
2. Contrôleur : connectez en USB → « Start Job ».

Sécurité : intègre un « soft-limit » automatique.

15. G-Simple : le petit fraisage 2,5D « old-school »

Type : FAO lite (700 kB)
Licence : freeware
Téléchargement : gsimple.tuxfamily.org

Idéal pour

• Les vieux PC sous Windows XP de l’atelier.
• Opérations simples : poche rectangulaire, perçage profond, filetage G84.

Tableau récapitulatif rapide (à imprimer et coller sur la machine)

Logiciel	2D	3D	Tournage	Post-pro Fanuc/GRBL	Simulation	Niveau	Taille
FreeCAD	✔	✔	✔	✔	✔	Moyen	600 MB
LibreCAD	✔	✘	✘	via dxf2gcode	✘	Facile	35 MB
Fusion 360	✔	✔	✔	✔	Avancée	Moyen	Cloud
SOLVESPACE	✔	✔	✘	✔	✘	Facile	15 MB
LinuxCNC	✘	✘	✔	inclus	✔	Expert	4 GB
PyCAM	✘	✔	✘	✔	Simple	Moyen	80 MB
FlatCAM	✔	✘	✘	✔	Simple	Facile	60 MB
Inkscape	✔	✘	✘	✔	✘	Facile	120 MB
BlenderCAM	✘	✔	✘	partiel	Moyenne	Expert	250 MB
Estlcam	✔	✔	✘	✔	Simple	Facile	8 MB
Kiri:Moto	✔	✔	✘	✔	✔	Facile	0 MB (web)
G-Simple	✔	✘	✘	✔	✘	Facile	0,7 MB

Bonnes pratiques & FAQ marocaines

1. Quel est le meilleur logiciel pour débuter avec une 3018 Pro ?
→ Installez SOLVESPACE (modélisation) + Candle (envoi G-code). Vous serez opérationnel en 2 h.

2. Puis-je vendre des pièces conçues avec Fusion 360 « Personal » ?
Oui, tant que votre CA annuelle reste < 100 k USD (≈ 1 M DH) et que vous n’êtes pas une entreprise « de production ». Au-delà, la licence coûte 60 USD/mois.

3. Mon PC est lent ; comment optimiser ?

• Désactivez l’anti-virus en temps réel sur le dossier G-code.
• Utilisez un SSD ; passez de 4 GB à 8 GB de RAM.
• Sur LinuxCNC, choisissez l’interface « Axis » plutôt que « PathPilot ».

4. Où trouver des post-processeurs spécifiques marocains ?

• Groupe Facebook « CNC Maroc Makers » : plus de 120 posts avec fichiers .post pour Fanuc 0i, Siemens 808D, GRBL.
• Fichier exemple « fanuc_0i_m_post.py » pour FreeCAD : ligne 38, modifiez « OUTPUT_UNITS = 1 » pour passer en mm.

5. Sécurité : comment éviter les dégâts ?

• Toujours faire un « dry-run » (déplacement à vide, broche arrêtée).
• Utilisez un « feed-override » à 50 % les premières passes.
• Vérifiez la longueur d’outil dans le « tool table » ; une erreur de 1 mm peut casser la fraise carbure.

Conclusion : vers une filière « zero-licence »

Grâce aux logiciels présentés, un atelier peut aujourd’hui passer de l’idée à la pièce usinée sans dépenser un dirham en licence. Cela ne signifie pas « zéro compétence » : investissez dans la formation (YouTube, MOOC, fab-labs), testez des petits projets (porte-clés, supports moteur), documentez vos réglages (vitesse, avance, profondeur de passe) et partagez-les sur les forums nationaux.