02 · Base Standard · D032 · B0 architecture screen

Tre architetture,
stessa massa.

Dopo D032-LIM (serve circa ×3,8 della rigidezza complessiva di C3c per il gate): tre skeleton brutali, non CAD, misurati con la stessa FEA a ciclo chiuso utensile ↔ pezzo, la stessa testa C3c, lo stesso modulo Z, gli stessi pattini e lo stesso criterio di massa. Gate del survivor: vicino a 3 / 3 / 4 N/µm con ≤ 44 kg stimati in CENTER. Target D032 invariati.

D032 · B0Skeleton, non CADCiclo chiuso utensile ↔ pezzoMULE · TARGET

Risultato

Architettura	X N/µm	Y N/µm	Z N/µm	δXY 80 N / δZ 150 N	Massa CENTER kg	Asse peggiore vs gate	Gate
B0-A cinematica attuale ripensata: base a cassoni chiusi, tavola Y scatolata, trave 300 × 100, guide più larghe	1,01	0,97	4,21	83 / 36 µm	44,0	32%	—
B0-B tavola fissa (cielo della base scatolata) + gantry mobile Y su guide laterali, due viti Y	1,06	1,03	4,67	78 / 32 µm	44,0	34%	—
B0-C tavola XY (sella Y + tavola X) + testa solo Z su ponte fisso lungo Y a due colonne	1,06	0,97	4,07	82 / 37 µm	44,0	32%	—
B0-R calibrazione: mule v3 ridotto a skeleton (telaio a scala, piastra 8 mm, MGN15H, trave 80 × 140)	1,04	0,78	2,11	103 / 71 µm	43,8	26%	—

Rigidezza relativa naso spindle ↔ pezzo (rigido) sotto una coppia di forze (pezzo rigido Ø80 su un appoggio 110 × 110), vincolo isostatico 3-2-1: è la macchina intera, senza utensile né fixture (che restano nel budget D032 a parte). Verde ≥ gate, giallo ≥ 70% del gate, rosso sotto. δ = deformazione della sola macchina a SERVICE HIGH. * = bilancio energetico fuori dal 2%.

Calibrazione. Lo skeleton del mule v3 (B0-R) dà 1,04 / 0,78 / 2,11 N/µm contro 1,15 / 0,85 / 1,06 della macchina C3c (gantry FEA + resto D028): rapporto 0,91 / 0,91 / 1,99. Gli skeleton non hanno giunti bullonati, lamature, tasche né staffe, e i cassoni sono incollati: vanno letti come limite superiore della loro architettura.

Senza la testa

Architettura	Struttura X	Struttura Y	Struttura Z	Catena testa X	Catena testa Y	Catena testa Z
B0-A	1,75	1,63	4,59	2,40	2,38	50,81
B0-B	1,91	1,81	5,14	2,39	2,38	50,87
B0-C	1,90	1,65	4,42	2,39	2,38	50,90

Diagnostica: stessa FEA con testa, spindle, sfere del ToolDock e cuscinetti resi rigidi (moduli e molle ×1000). "Struttura" è la macchina senza la catena della testa; "catena testa" è ricavata in serie (1/k_testa = 1/k_macchina − 1/k_struttura) ed è la rigidezza di ToolDock C3c + mount + spindle + cuscinetti vista dalla punta, N/µm.

Dove si deforma

Caso	Testa e ToolDock	Ram Z + pattini/vite Z	Carrello X / ponte	Pattini/vite X	Trave + spalle	Base / telaio	Tavola / sella	Pattini/vite Y	Appoggi	Bilancio
B0-A X	42	12	5	6	17	8	3	·	7	100,0%
B0-A Y	41	7	18	1	7	6	3	2	13	100,0%
B0-A Z	8	22	4	·	25	19	12	1	9	100,0%
B0-B X	44	13	6	7	16	4	·	1	9	100,0%
B0-B Y	43	8	21	1	6	4	·	2	15	100,0%
B0-B Z	9	25	4	1	18	29	·	3	11	100,0%
B0-C X	44	8	21	3	·	13	5	·	5	100,0%
B0-C Y	41	10	23	·	·	12	5	3	5	100,0%
B0-C Z	8	21	24	1	·	28	8	1	9	100,0%
B0-R X	44	14	4	4	13	11	10	1	·	100,0%
B0-R Y	33	11	21	4	10	8	11	3	·	100,0%
B0-R Z	4	14	4	1	14	29	28	6	·	100,0%

Energia di deformazione per gruppo, % del lavoro della coppia di forze (½ F δ). Somma = bilancio energetico.

Massa

Architettura	Struttura (cassoni + receiver/mount) kg	Commerciali e staffe kg	CENTER kg	Parti (kg)
B0-A	24,0	20,0	44,0	beam 6,1, base 5,7, table 3,4, ram 2,7, base cross 1,8, carriage 1,7, uprights L 0,6, uprights R 0,6, appoggi 2,7
B0-B	21,7	20,0 + 2,3	44,0	base 8,5, beam 5,7, ram 2,7, carriage 1,6, uprights L 0,5, uprights R 0,5, appoggi 2,8
B0-C	24,0	20,0	44,0	bridge 5,8, base 5,1, table 3,4, saddle 2,8, ram 2,7, post F 0,7, post R 0,7, bridge tower 0,5, appoggi 2,8
B0-R	23,8	20,0	43,8	beam 5,7, carriage 3,7, table 3,4, ram 2,7, frame rear 2,3, frame lon L 1,1, frame lon R 1,1, uprights L 0,8, uprights R 0,8, frame cross 0 0,4, frame cross 1 0,4, frame cross 2 0,4

Quota commerciale e staffe dal mule C3c (20,0 kg: 45,7 kg meno 25,7 kg di parti strutturali custom, spindle incluso). B0-B aggiunge la seconda vite Y con motore (+2,3 kg). Stesso criterio per A, B e C: cassoni chiusi con diaframmi interni a passo ≤ 100 mm (spessore = parete) appoggi pieni da 6 mm sotto pattini, rotaie (lungo la corsa), viti e pezzo, e pareti scalate insieme finché la macchina fa 44 kg in CENTER; il ram Z (pareti 5, fondo 12) è uguale per tutti. Pareti risultanti: B0-A 2,1 / 2,8 mm; B0-B 1,9 / 2,6 mm; B0-C 2,1 mm. B0-R ha le sezioni del mule senza diaframmi.

Skeleton

Cosa c'è dentro.

B0-A: base a cassoni chiusi (spina 400 × 595 + traversa sotto le spalle, h 100), tavola Y scatolata 450 × 350 × 40, guide Y a 380 (pattini ±120), trave 640 × 100 × 300 su spalle 50 × 100, guide X a 250 (abbracciano i pattini Z), carrello scatolato 24 mm: asse → guide X 145 mm (mule 136, ma su una trave 2× più alta).
B0-B: la base scatolata 640 × 625 × 70 (cielo 5 mm) è la tavola; gantry (stessa trave e carrello di A) su due guide Y laterali a ±295, due viti Y. La trave copre solo la larghezza della tavola.
B0-C: base 310 × 830 × 70, sella Y 820 × 220 × 35 (pattini Y a 200), tavola X scatolata sopra (pattini X a 300 × 160); ponte fisso 100 × 290 lungo Y (luce 710 tra le colonne) con torretta centrale per le guide Z alte, ram Z direttamente sulle sue guide: niente carrello X.
B0-R: calibrazione sul mule v3 (telaio a scala 40 × 60, piastra 8, MGN15H, trave 80 × 140, carrello pieno 15).

Modello

Uguale per tutti.

Testa C3c (coupling Ø110, braccio 203 mm, sfere e cuscinetti D028), punta 70 mm sopra il piano in CENTER.
Ram Z scatolato 150 × 135 × 220, pattini HGH15CA a 114 × 140 (R: 110 × 80), vite Z SFU1204 in catena D028.
Pattini HGH15CA ZA su tutti gli assi (D028, 365 N/µm; R: MGN15H in Y), viti SFU1605 con BK12.
Tetra quadratici, fine attorno a testa e ram, grossa sui cassoni; soluzione valida solo con bilancio energetico entro il 2%.

Mesh	gdl	minSJ	h fine / grossa	soluzione
B0-A	863.289	0.71	8 / 18	237 s
B0-B	807.471	0.71	8 / 18	201 s
B0-C	869.331	0.71	8 / 18	217 s
B0-R	501.558	0.71	8 / 18	100 s

Lettura. Nessuno dei tre skeleton passa il gate: a 44 kg in XY stanno tutti tra 0,97 e 1,03 N/µm (circa un terzo di 3), in Z tutti sopra 4 (4,1–4,7 N/µm). La catena della testa C3c (ToolDock Ø110, mount, spindle, cuscinetti, braccio 203 mm) vale da sola ~2,4 N/µm in XY in tutte e tre le architetture: con questa testa 3 N/µm in XY è impossibile qualunque sia la struttura. Anche la sola struttura, a testa rigida, resta a 1,6–1,8 N/µm in XY: servirebbero testa e struttura entrambe a ≥ ~6 N/µm per avere 3 N/µm in serie. Le tre cinematiche differiscono di circa il 10%: B0-B (tavola fissa, gantry mobile) è di poco la migliore in tutti gli assi, B0-C non accorcia davvero il ciclo a parità di massa perché la sella in più e il portale a due colonne consumano la massa che il carrello X liberava (pareti ~2 mm, energia in base, colonne e ponte). Z non è più il problema: con base e tavola scatolate a diaframmi tutti e tre superano il gate. Come previsto dal B0, è la base per rimettere in discussione il requisito XY (o la testa), non per un altro concept della stessa famiglia.

Rigenerare

python tools/fea/d032_b0.py --arch A (poi B, C, R) e python tools/fea/d032_b0.py --page. Le quote degli skeleton stanno nelle funzioni arch_* dello script.

Tre architetture,stessa massa.