CAD/CAM

La CFAO est l'intégration d'un logiciel de conception assistée par ordinateur (CAO) avec un logiciel de fabrication assistée par ordinateur (FAO) pour faire passer une pièce du modèle numérique au produit fini sans traduction manuelle. Un concepteur construit un modèle 3D ou un dessin 2D en CAO ; ce fichier est ensuite transféré à la FAO, qui convertit la géométrie en instructions machine (code G, code NC ou similaire) qui pilotent une fraiseuse CNC, un tour, une défonceuse ou un autre outil automatisé. Le flux de travail élimine l'étape intermédiaire de la programmation manuelle et réduit le risque d'erreurs de transcription qui affligent la conception et la production déconnectées.

L'avantage pratique est la vitesse et la précision. Un machiniste n'a plus besoin de lire un plan papier, de définir manuellement les trajectoires d'outils et de tester la pièce. Dans un pipeline CFAO étroitement intégré, les modifications de conception se propagent à l'atelier en quelques heures plutôt qu'en quelques jours. L'accumulation des tolérances devient visible plus tôt. Pour les ateliers effectuant des travaux à forte diversité et faible volume (supports personnalisés, prototypes, réparations uniques), la CFAO transforme ce qui serait autrement un processus manuel lent et sujet aux erreurs en un cycle reproductible.

Flux de travail et intégration

La plupart des progiciels de CAO modernes (SolidWorks, Fusion 360, AutoCAD, Mastercam) incluent ou sont étroitement liés à des modules FAO. Le logiciel FAO lit le fichier CAO (STEP, IGES, DWG), et l'utilisateur définit la stratégie de coupe : quel outil, vitesse de broche, vitesse d'avance, profondeur de coupe et géométrie de la trajectoire d'outil. Le logiciel simule ensuite la coupe, vérifie les collisions et génère un code adapté à la machine spécifique. Certains systèmes permettent des boucles de rétroaction, où les données de production et les caractéristiques d'usure de l'outil informent la prochaine itération de conception ou la prochaine exécution de la même pièce.

Des points de friction courants surviennent lorsque la géométrie CAO est sur-contrainte, sous-dimensionnée ou contient des coins intérieurs vifs qu'aucun outil réel ne peut couper. Le logiciel FAO les signalera, mais la résolution nécessite souvent l'implication du concepteur. Les attentes en matière de tolérance et de finition de surface sont également importantes : un modèle CAO qui semble « bon » à l'écran peut exiger des trajectoires d'outils et des stratégies de refroidissement que l'opérateur FAO doit concevoir. Le choix du matériau, sa dureté et son usinabilité modifient les vitesses d'avance et la durée de vie de l'outil, de sorte que la FAO n'est jamais vraiment automatique.

Le terme CFAO est devenu courant dans les années 1980 et 1990, lorsque l'informatique de bureau l'a rendu économiquement réalisable pour les petits ateliers d'usinage. Aujourd'hui, il est standard dans toute opération utilisant des équipements CNC ; la distinction est principalement de savoir si la CAO et la FAO sont étroitement regroupées dans un seul progiciel ou faiblement couplées via des formats de fichiers neutres. Quoi qu'il en soit, le transfert du dessin au code est désormais la norme, et les ateliers qui dépendent encore de la programmation manuelle des pièces sont de plus en plus rares en dehors des environnements très spécialisés ou hérités.