CNC : Computer Numerical Control, ou en français Commande Numérique par Ordinateur.
Ceux qui s’intéresse à la mécanique, en particulier l’usinage sur machine à commande numérique (CNC) connaissent probablement le logiciel Mach3.
Mach3 a été développé pour piloter des machines-outils à commande numérique jusqu’à 6 axes synchronisés via un PC standard. Il est très populaire dans le monde de la CNC amateur et semi-professionnelle, notamment pour des fraiseuses, tours, découpes plasma ou graveurs laser.
Au début des années 2000 le logiciel Mach3 a été développé par Art Fenerty, un programmeur canadien passionné de CNC. Le logiciel est initialement distribué via sa société ArtSoft. L’objectif était de fournir un moyen abordable de contrôler des machines CNC en utilisant un PC sous Windows, en remplaçant les coûteuses cartes de contrôle industrielles.
Le logiciel a été développé dans un esprit participatif, avec de nombreux passionnés de CNC du monde entier, amateurs mais aussi parfois professionnels, et un leader, Art Fenerty, passionné de mathématiques et de CNC. Il a fait des miracles dans un temps record au niveau de la programmation et des algorithmes souvent complexes à mettre en œuvre.
Mach3 fonctionnait initialement via le port parallèle du PC, envoyant des impulsions directement aux drivers de moteurs pas à pas ou aux drivers de servo-moteurs. Cela permettait de transformer un simple ordinateur de bureau en un contrôleur CNC complet à moindre coût. Mais il permet aussi d’utiliser un générateur d’impulsions externe, ce qui permet d’obtenir des performances nettement supérieures en terme de vitesse, de fiabilité et d’accélération sur les axes.
J’ai participé à son développement, principalement pour la fiabilisation, et l’intégration du protocole Modbus dont je suis à l’origine, qui permet d’intégrer de la robotique et des automatismes, des changeurs d’outils ou chargeurs de pièces par exemple. Ci-dessous un écran que j’ai réalisé pour mon changeur d’outils sur une fraiseuse Cortini L300 avec changeur 6 outils. Il est piloté en Modbus depuis Mach3 avec un automate Twido. Il utilise le système Brain de Mach3 pour le retour d’information.
Son succès et sa longue durée de vie sont en particulier liés à sa documentation complète d’une qualité hors du commun, grâce principalement au travail acharné et à la précision de John Prentice. Cette documentation permet aux développeurs de plugins (contrôle moteurs, manettes de commandes…), d’écrans conversationnels (wizards), et d’interfaces graphiques (screens) de pouvoir réaliser assez rapidement de nouvelles fonctions. Ci-dessous l’écran conversationnel « Shapes », écrit par German Bravo, que j’ai mis à jour pour qu’il fonctionne sur la dernière version de Mach3. Il permet de générer automatiquement le G-code pour découper des formes simples, à partir de quelques paramètres rentrés par l’utilisateur :
Mach4 a été annoncé vers 2015 pour répondre à des besoins plus modernes (meilleure stabilité, modularité, performance avec systèmes 64 bits). Il repose davantage sur des contrôleurs matériels externes. mais Mach3 est resté populaire après l’arrivée de Mach4, car :
- Il est en grande partie fiable
- Il dispose d’une documentation complète et de très bonne qualité.
- Il est assez simple à configurer
- Il est moins cher et suffisant pour beaucoup d’usages amateurs, semi pro voir pro.
- Mach3 est encore vendu.
Mach3 a aujourd’hui plusieurs concurrents, dont les principaux sont LinuxCNC (très puissant mais plus complexe) et UCCNC (alternative simple et stable). Mais sa documentation complète et les nombreux ajouts dont il a profité (incompatibles avec Mach4) lui ont permis de survivre malgré l’arrêt de son développement.
Olivier ADLER.
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