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02 · Base Standard · D015

MGN15H
o HGH15CA?

Confronto delle guide della Standard sui load case D014. Risultato principale: a questi carichi conta più l'interasse tra le guide X sulla trave che il tipo di pattino. Calcolo in tools/calc/rails_d015.py.

D015 · approvataInput: D014
Dati pattini · HIWIN

Schede ufficiali.

PattinoCC0M0X · M0Y · M0ZMassa
MGN15H6,37 kN9,11 kN73,5 · 57,8 · 57,8 Nm0,09 kg
HGH15CA14,7 kN23,47 kN120 · 140 · 140 Nm
catalogo precedente: 120 · 100 · 100 Nm → si usa 100
0,18 kg

Fonte: schede HIWIN MGN15HZ0HM e HGH15CAZ0H su hiwin.de, consultate il 2026-09-24. Le schede non riportano la rigidezza del pattino. Per HGH15CA la scheda attuale e il catalogo tecnico precedente danno momenti diversi: per il progetto vale il più basso. Il calcolo D015 non usa i momenti.

Modello

Carrello X a corpo rigido.

Geometria

2 guide sulla faccia della trave a interasse verticale h, 2 pattini per guida a passo s = 100 mm. Punta utensile a b = 180 mm sotto il centro delle guide (Z tutto giù) e a = 80 mm dalla faccia.

Carichi D014

Radiale 150 N, assiale 200 N, crash 2.300 N alla punta.

Flessione

δ = F / k · (1/4 + (b/h)²): il secondo termine è la rotazione del carrello e domina.

Budget

Alle guide X spetta 1/3 della cedevolezza totale: rigidezza alla punta dovuta alle guide ≥ 30 N/µm, per avere ≥ 10 N/µm in totale.

Rigidezze HIWIN (D022)

PattinoZ0Z1 / ZAZBRequisito D015Esito
HGH15CA (HG15C)196 N/µm365 N/µm483 N/µmX: ≥ 88 N/µmOK · ZA margine ×4,1
MGN15H89 N/µm202 N/µm (Z1)—Y angolo: ≥ 44 N/µmOK · Z1 margine ×4,6
MGN12H70 N/µm175 N/µm (Z1)—Lightriferimento

Fonte: HIWIN Linear Guideway Technical Information G99TE23-2203, tabelle 2-1-13 (HG) e 2-4-7 (MG), rigidezza radiale. La rigidezza laterale non è tabellata: per serie a carico uguale nelle quattro direzioni è dello stesso ordine; anche a metà del valore radiale il margine su Y resta ~×2,3.

Risultati asse X

Interasse guide X · hFattore 1/4 + (b/h)²k minimo per pattinoCarico max pattino (design · crash)fs crash MGN15Hfs crash HGH15CA
70 mm (trave attuale ~80×100)6,86206 N/µm253 · 2.957 N3,17,9
90 mm4,25128 N/µm210 · 2.300 N4,010,2
110 mm2,9388 N/µm183 · 1.882 N4,812,5
130 mm2,1765 N/µm164 · 1.592 N5,714,7

fs = C0 / carico sul pattino più caricato. Al carico di progetto fs ≥ 36 per MGN15H in tutti i casi: la capacità statica non è il problema. HIWIN indica fs 3–5 con urti e vibrazioni.

Asse Y · tavola mobile

MGN15H confermata (Z1).

Centro tavola: guide Y a ~300 mm, pezzo alto fino a 100 mm, fattore 0,44, rigidezza minima ~13 N/µm per pattino. Caso angolo (utensile a 225 mm dal centro, forza 150 N in Y): momento di imbardata 33,75 Nm ripreso dalle forze laterali dei pattini a interasse 200 mm → 84 N per pattino (fs 108), ma rigidezza laterale minima ~44 N/µm per pattino. La capacità non è un problema; con il dato HIWIN (202 N/µm in Z1) anche la rigidezza ha margine ×4,6 (D022).

Cosa manca

La rigidezza vera · chiusa.

Chiuso con D022: le tabelle del catalogo HIWIN completo danno HGH15CA 196 / 365 / 483 N/µm e MGN15H 89 / 202 N/µm. Resta da misurare al banco la rigidezza laterale e quella dell'assieme montato.

Verificata con i bracci reali (D027): il CAD v0 aveva b = 455,7 mm (D015 falliva). Nel mule v1, con la trave abbassata, b = 220 mm e a = 153 mm: servono 128 N/µm per pattino, HGH15CA ZA (365 N/µm) ha margine ×2,9. Il braccio a (153 mm, non 80) va ancora nel modello di torsione e imbardata.
Decisione D015 (approvata): asse X con HGR15 / HGH15CA e interasse guide sulla trave ≥ 110 mm (trave più alta); asse Y resta MGN15H. Costo stimato: circa +0,9 kg e +€22 in BOM per guide e pattini X, più la massa della trave più alta, da stimare. Se le tabelle HIWIN mostrano che MGN15H supera ~90 N/µm, si può tornare a MGN15H anche su X, tenendo comunque h ≥ 110 mm.