Não existe formula pronta - é o projeto da máquina quem diz qual será a área útil...

Se você tem algum material cortado, estará sujeito às limitações que os materiais impõe e as escolhas de como serão feitos os movimentos...

pórtico fixo - bom começo...

Supondo que o comprimento maior (50 cm) seja o eixo Y e 40 cm o eixo X, este será a largura útil que você precisa... então some a isso uma folga de uns 2 ou 3 cm mais a largura do carro do Z.

Supondo que o carro do Z tenha 15 cm serão necessários 15 + 3 +40 cm = 58 cm de tamanho de trilho para ter uma largura útil de 40 cm...

Para o comprimento de Y de 50 cm, você teria que ter trilhos de pelo menos o dobro (100 cm) mais uma folga de 2 ou 3 cm...

Entendeu???