Comment utiliser SketchUp avec votre fraiseuse CNC

Avec plus de 25 ans d’existence SketchUp est un outil de modélisation 3D bien installé, notamment dans le milieu de l’architecture. Le logiciel est assez ergonomique et offre une large gamme d’options aux personnes désireuses de créer des visualisations spatiales à partir de plans en 2D en quelques clics.  

Mais le software ne se cantonne pas à l’architecture : il peut aussi facilement être utilisé pour la conception de pièces usinables par le biais d’une fraiseuse CNC, comme nous allons le voir.

A l’heure où nous écrivons ces lignes, SketchUp propose plusieurs types de plans tarifaires mais tous ne permettent pas de manipuler l’ensemble des fichiers.

Ainsi, si vous souhaitez importer un fichier DXF dans SketchUp, il vous faudra au minimum débourser plus d’une centaine d’euros par an afin de disposer de la version “Go” capable de l’exploiter. .

Une version gratuite du software est également disponible mais celle-ci s'avère limitée dans ses options en plus de n'offrir qu'une compatibilité réduite avec certains types de fichiers.. 

Pour des projets ponctuels, SketchUp est également disponible à l'essai gratuitement pour une période de 7 jours.

Remarque : Pour le moment, une version gratuite de l’application pour Windows SketchUp Make 2017 est encore téléchargeable à certains endroits du web et permet d'obtenir une version datée mais aboutie du logiciel sans pour autant avoir à mettre directement la main au portefeuille.

Vous venez de fignoler avec amour votre design dans SketchUp et souhaitez maintenant matérialiser le fruit de votre travail grâce à votre CNC ? 

J’ai une bonne et une mauvaise nouvelle pour vous :

La mauvaise nouvelle : SketchUp n’est pas véritablement pensé pour pouvoir réaliser des opérations d’usinage en 3D.

La bonne nouvelle : il existe plusieurs solutions techniques pour pallier les lacunes de SketchUp en matière de FAO (fabrication assistée par ordinateur)

Plusieurs options s’offrent à vous :​

1. Transférer un dessin vectoriel (DXF, SVG) directement vers CNC Planet

Il est totalement possible de partir d’un design en deux dimensions pour paramétrer une opération de découpe directement sur votre machine (Mekanika) munie de PlanetCNC. 

Certains projets nécessitant de l’assemblage pourront ainsi être réalisés en procédant à la découpe de plusieurs pièces plates qui pourront ensuite être montées face par face pour obtenir un modèle en trois dimensions. 

Les possibilités offertes par cette solution sont intéressantes dans le cadre de la conception d’armoires, de placards ou d’autres espaces de rangement et certaines applications créatives poussent le concept assez loin 

Elles sont cependant beaucoup plus limitées si vous souhaitez vous atteler à des opérations 2,5D à partir d’un véritable bloc de matériau.

2. Générer un G-Code grâce à une extension

Un certain nombre d’extensions peuvent actuellement venir se greffer sur SketchUp pour pallier l’absence des fonctionnalités d’usinage natives. 

En voici une liste non-exhaustive ::

• Fabber: Le site du plug-in décrit Fabber comme étant "Le logiciel le plus rapide pour passer de SketchUp à la CNC" et propose notamment une offre gratuite aux fonctions limitées, notamment en termes de post-processeurs. Malheureusement, le manque d'activité sur le site officiel de Fabber laisse présager un certain manque de suivi si vous envisagez d'investir dans une version payante et il ne semble pas être 100% compatible avec les dernières versions de SketchUp. Fabber est cependant compatible avec certaines anciennes versions de SketchUp comme le logiciel autonome SketchUp Make 2017 que nous avons mentionné précédemment
• ABF Extension: La promesse est la même, mais pour l'instant uniquement en vietnamien, tout comme les différents tutoriels vidéo proposés.
• SketchUCam: SketchUCAM permet de générer directement des instructions d'usinage sous forme de G-Code. à partir de SketchUp. Ce plug-in open source pour PC est proposé gratuitement et compatible avec les dernières versions de SketchUp à l’heure où nous écrivons ces lignes malgré quelques bugs et erreurs rencontrées lors de notre essai.

L’outil est pratique pour qui ne souhaite pas se ruiner mais ne dispose pas d’un suivi renforcé, les dernières mises à jour datant déjà d’il y a quelques années. Essayer de le faire fonctionner avec la dernière version de Sketchup n'est pas une tâche facile car cela implique de faire des modifications manuelles du G-Code.

3. Passer par un autre logiciel FAO après avoir réalisé le design dans SketchUp

Autodesk Fusion 360 , FreeCAD , Autocarve: les logiciels spécialisés FAO ne manquent pas une fois que vous avez dessiné votre pièce dans SketchUp, l'inconvénient étant que certains outils peuvent s'avérer moins intuitifs ou plus coûteux.

Quelle est la meilleure option pour utiliser SketchUp avec une machine CNC ?

On le répète : SketchUp n'est pas conçu pour les opérations de FAO et cela se voit. 

Après avoir testé une série d'options, votre meilleure chance de l'utiliser de cette manière serait d'exporter votre modèle dans un autre logiciel de FAO spécialisé..

Dans notre cas, nous avons choisi Autodesk Fusion 360 pour générer notre G-Code car la version gratuite permet de traiter des fichiers 3D de format .STL ou .OBJ.

1. Préparez votre projet dans SketchUp

Une fois que vous avez ouvert SketchUp, commencez par importer le modèle de pince que nous utilisons habituellement dans nos exercices (téléchargeable ici), en cliquant sur Fichier > Importer

Votre modèle de pince apparaît à l'écran, si ce n'est pas le cas, essayez de déplacer votre vue à l'aide de l'option main (raccourci "h") et/ou de faire pivoter complètement la vue à l'aide de l'option orbite (raccourci "o") pour trouver votre dessin.

Vous devez maintenant donner à votre pince une surface et un volume.

Commencez par cliquer sur l'une des lignes de votre dessin pour le sélectionner, puis cliquez avec le bouton droit de la souris pour sélectionner "modifier le composant".

Tracez ensuite une ligne (raccourci = "l") à travers le dessin pour donner une surface à l'objet.

Supprimez la ligne (en la sélectionnant et en appuyant sur la touche "supprimer").​ 

Sélectionnez ensuite l'ensemble de votre "pince" et cliquez avec le bouton droit de la souris sur "Créer un groupe".

Cliquez à nouveau avec le bouton droit de la souris pour diviser le groupe que vous venez de créer de manière à ce que chaque surface puisse être manipulée indépendamment et supprimez les deux parties creuses de votre dessin en les sélectionnant et en appuyant sur la touche "supprimer".

Vous pouvez maintenant extruder votre dessin (raccourci = "p") aux dimensions voulues en sélectionnant les surfaces une à une et en modifiant leur épaisseur respective (dans notre cas, 1 cm pour le corps principal et 0,5 cm pour la pointe).

Notez que pour définir la hauteur de votre pièce avec précision, vous devez la "tirer" avec votre souris et ensuite encoder la hauteur dont vous avez besoin en utilisant l'unité de mesure utilisée par votre version de SketchUp.

Voilà, vous avez terminé la partie CAO de l'opération. 

2. Exporter votre projet depuis SketchUp en utilisant le bon format

Votre dessin étant désormais en 3D, il est temps de l'exporter vers Autodesk Fusion 360 afin de passer à la partie FAO de l'opération.

Allez dans Fichier>Exporter>Modèle 3D et choisissez le format que vous souhaitez.

La version gratuite d'Autodesk Fusion (usage personnel) ne permet d'utiliser qu'un nombre limité de formats de fichiers. Heureusement, on retrouve parmi ceux-ci les formats .STL et .OBJ communs à SketchUp et Autodesk Fusion 360.

Dans notre cas, nous avons opté pour le format de stéréolithographie (.stl) car il était le moins exigeant en termes de quantité de manipulations ultérieures.

3. Préparez votre objet SketchUp pour les opérations de FAO

Vous pouvez maintenant ouvrir Autodesk Fusion 360 et ouvrir votre fichier..

Cliquez sur "Ouvrir depuis mon ordinateur" et parcourez votre disque pour sélectionner le fichier .stl que vous venez de créer.

Votre dessin doit maintenant s'afficher à l'écran.

Pour le convertir en objet physique, sélectionnez votre objet entier, puis allez dans le menu "Mesh" et sélectionnez Modifier>Convertir en mesh et cliquez sur "OK".

Votre objet est maintenant solide, mais a-t-il la bonne taille ?​

Dans notre cas, l'exportation de SketchUp vers Autodesk Fusion 360 l'a réduit d'un facteur 10. Pour remédier à ce problème, vous pouvez 

Aller dans Solid>Modify>Scale (Solide>Modifier>Echelle)

Sélectionnez l'ensemble de l'objet et redimensionnez-le à la taille souhaitée.​

Et voilà ! 

Maintenant que votre pièce est prête à être fabriquée dans Autodesk Fusion 360, il vous suffit de suivre les étapes expliquées par Martin dans son tutoriel vidéo (ci-dessous) afin de générer votre précieux G-Code.