Master
↔ slitta Z.
Sottoassieme testa + master + slitta Z del mule v2 con la pipeline del pilota: la slitta è ora un solido incollato alla master, i quattro pattini HGH15CA ZA e la vite Z sono le molle calibrate D028, il carrello X è rigido. Mount a tazza 56 mm. Si confrontano quattro topologie del collegamento master ↔ slitta. Solo rigidezze: le tensioni si chiudono con il submodel sulla topologia scelta. Valori di progetto, non misure.
Striscia in 3D · 150 N Y Sella in 3D Flangia + sella in 3D Striscia · 200 N Z (piastrina chiocciola)
Topologie del collegamento
| Topologia | Master | Δ massa | X N/µm | Y N/µm | Z N/µm | Δ punta worst µm | kg / (N/µm) | Macchina X / Y / Z (stima) |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Striscia 12 mm (mule v2) · Pareto | 0,95 kg | 0 g | 1,00 | 0,42 | 4,25 | 361 | 2,26 | 0,75 / 0,36 / 1,26 |
| Flangia posteriore 50 mm | 1,11 kg | +167 g | 1,03 | 0,68 | 5,43 | 222 | 1,64 | 0,76 / 0,52 / 1,34 |
| Sella a U sulle ali, 50 mm · Pareto | 1,05 kg | +104 g | 1,08 | 0,90 | 6,12 | 166 | 1,16 | 0,79 / 0,65 / 1,38 |
| Flangia + sella · Pareto | 1,21 kg | +258 g | 1,08 | 0,92 | 6,15 | 164 | 1,32 | 0,79 / 0,66 / 1,38 |
Rigidezze al dado ER11 rispetto al carrello X (rigido), casi 150 N X, 150 N Y, 200 N Z; Δ punta worst = massimo |u| tra i casi di forza e i combinati 150 N radiali + 200 N assiali. Massa = master con flangia e guance (slitta e testa uguali per tutte). kg / (N/µm) = massa della master sulla rigidezza radiale minima; Pareto = nessun'altra topologia è insieme più leggera e più rigida. Macchina = modello a travi D028 con questo sottoassieme al posto del suo: resto della macchina invariato.
Mule v3 · piastrina chiocciola Z
| Variante (con la sella) | X N/µm | Y N/µm | Z N/µm | Struttura |
|---|---|---|---|---|
| Sella + piastrina 10 mm (fase 2a) | 1,08 | 0,90 | 6,12 | 2,22 kg |
| Sella + piastrina 16 mm (mule v3) | 1,08 | 0,90 | 7,17 | 2,27 kg |
| Sella + piastrina rigida (limite) | 1,08 | 0,90 | 8,71 | 2,13 kg |
La piastrina che porta la chiocciola Z sporge ~52 mm dietro la slitta. Da 10 a 16 mm (solo verso l'alto: verso il basso il gioco dal BF è già 8 mm) Z sale del 17%; con la piastrina infinitamente rigida il limite è 8,7 N/µm. Il resto della cedevolezza in Z viene dal braccio di ~95 mm tra asse utensile e vite (la slitta beccheggia sui pattini) e dalla catena assiale della vite. Il mule v3 adotta sella + piastrina 16 mm.
Cosa cambia rispetto al pilota.
Slitta Z del mule: piastra 150 × 12 × 160 con ali anteriori 10 × 35 e piastrina chiocciola 52 × 64 × 10, incollate alla master (bullonatura = incollaggio). Pattini: per ciascuno una molla a 6 gdl D028 (365 N/µm radiale e laterale, libera lungo la rotaia) tra la sua impronta sulla faccia posteriore della slitta e il carrello. Vite Z: catena assiale D028 (albero, chiocciola, BK, tenuta del motore) sulla faccia superiore della piastrina, sotto la chiocciola. Testa, accoppiamento a tre sfere, cuscinetti, punto di misura e carichi come nel pilota.
Topologie: striscia = master appoggiata solo sul bordo inferiore da 12 mm della piastra (mule v2); flangia = parete posteriore della master che risale di 50 mm sulla faccia anteriore della slitta tra le ali; sella = guance laterali alte 50 mm incollate alle facce interne delle due ali; flangia + sella = entrambe. Ingombri da verificare nel CAD (trasferitore, catene) prima di congelarne una.
Stessa catena, due modelli.
| Asse | D028 | FEA striscia | FEA migliore | Quote D028 nella macchina |
|---|---|---|---|---|
| X | 1,31 | 1,00 | 1,08 | master ToolDock 8% · accoppiamento ToolDock 36% · testa (spindle + utensile) 10% · slitta Z 7% · guide Z + vite Z 8% |
| Y | 1,21 | 0,42 | 0,92 | master ToolDock 7% · accoppiamento ToolDock 31% · testa (spindle + utensile) 9% · slitta Z 13% · guide Z + vite Z 6% |
| Z | 14,62 | 4,25 | 6,15 | master ToolDock 1% · accoppiamento ToolDock 1% · testa (spindle + utensile) 2% · slitta Z 1% · guide Z + vite Z 6% |
Catena locale = master, accoppiamento, testa, slitta Z, guide e vite Z. In Z la FEA è molto sotto D028: il modello a travi collega la vite alla slitta con un vincolo rigido, mentre nel mule la piastrina chiocciola da 10 mm lavora a flessione a sbalzo dietro la slitta. Nominale 93,617 elementi (477k gdl).
Rigenerare
python tools/fea/d031_z.py (CadQuery, gmsh, CalculiX ccx): quattro topologie, fea/d031/zslide.json e questa pagina; python tools/fea/d031_z_page.py rigenera solo la pagina.