В настоящее время обрабатывающая промышленность требует высокой производительности из-за сильной конкурентной среды. В обрабатывающей промышленности фрезерование является одним из наиболее важных процессов резки металла, в основе которого лежит удаление материала фрезой для чпу или другим инструментов.

Эффективность и стабильность фрезерования противоречат практически во всех случаях. Поэтому необходимо изучить механизм прогнозирования сил резания в процессе фрезерования, который способствует оптимизации параметров, конструированию зажимов для заготовок и инструментов, анализу деформации и подавлению вибрации в процессе фрезерования.

В последние годы были проведены исследования концевого фрезерования, которые в основном направлены на исследование моделей механики и динамики с обычными концевыми двухзаходными фрезами. Были разработаны математические модели, в которой были разработаны хорошо известные уравнения модели ортогональной резки.

Эти исследования обеспечили хорошую основу для последующих исследователей. Анализируя процесс фрезерования была разработана модель распределения сил, которая сначала показала толщину резания геометрическим методом. Сазерленд и ДеВор создали модель силы резания для прогнозирования сил резания и поверхностной ошибки. Исследуются отклонения системы, которые появляются при нагрузке от стружки и предлагается метод для уравновешивания сил резания и отклонений системы. Хотя предложенная модель была предсказана точно, она не учитывала характеристики гибких тонких пластин во время фрезерования.

Профессор Будак с коллегами предложили метод получения коэффициентов силы резания по данным ортогонального резания, который исключил калибровку геометрии резца в эксперименте. Метод Будака может быть использован в многоосевом фрезеровании со сложной геометрией фрезы.

Профессор Лю рассмотрелвлияние концевой режущей кромки и радиуса вершины инструмента в первом срезе каждого зуба, тогда как они проанализировали другие срезы в силовой модели без учета эффектов. Профессор Лю разработали теоретическую динамическую модель силы резания с концевыми концевыми фрезами. Модель анализировала метод косой резки, размерный эффект недеформированной толщины стружки и эффект эффективного переднего угла.

Ратчев и соавторстве предложили аналитический метод для прогнозирования погрешности размерной формы при обработке компонентов с низкой жесткостью. Модель FE была интегрирована в модель силы для анализа прогиба детали. Для достижения высокой эффективности фрезерования были изобретены некоторые специальные фрезы, такие как концевые фрезы с зубцами. Такие инструменты широко использовались из-за значительной эффективности удаления материала при фрезеровании.

Зубчатые концевые фрезы в основном используются при черновом фрезеровании, в котором радиус фрезы изменяется вдоль канавки. Из-за зубчатых профилей режущей кромки например у концевых фрез для окон пвх и алюминия нагрузка от стружки неравномерно распределяется как вдоль, так и между спиральными канавками, что способствует повышению стабильности при обработке ПВХ и алюминиевого профиля.

Профессор Кампоманес предложил механическую и динамическую модель зубчатых концевых фрез. В модели были представлены средние коэффициенты силы резания и приблизительная толщина стружки, которая впервые была смоделирована в Altintas. Кампоманес обнаружил, что когда спиральные канавки заменяются синусоидально изменяющимися зубчатыми кромками, стабильность вибрации может быть улучшена.

Мердол и Алтинтас создали теоретическую модель о зубчатых инструментах. Узлы с зубчатыми канавками были установлены на кубическом сплайне, спроецированном на спиральные канавки. Домбовари и соавторстве предложили модель для прогнозирования фрезерных сил с помощью зубчатых инструментов. Кроме того, метод полудискретизации был применен для обеспечения стабильности зубчатых концевых фрез.

В статье были подтверждены практические преимущества зубчатых инструментов с учетом эффекта зазубрин. Грабовский и соавторы представили метод прогнозирования фрезерных сил и изучили устойчивость сложных инструментов. В недавнем исследовании предложили обобщенную модель для анализа устойчивости дребезга для сложных операций измельчения. Султан и Окафор создали модель прогнозирования силы резания винтовой концевой фрезы с волнистым краем. Он изучал влияние геометрических параметров WEBNHE на прогнозируемые составляющие силы резания и результирующую силу резания. Techranizadeh и Budakи сследовали эффект стружклолома и предложили метод оптимизации формы стружколома.

Предыдущие исследования были сосредоточены на зубчатых концевых фрез отдельно. Кроме того, выражение толщины стружки с помощью зубчатой концевой фрезы не было четко объяснено. Более того, отраслевой процесс в последнее время нуждается в более высокой точности и более высокой эффективности.

Чтобы удовлетворить требования, широко использовались концевые фрезы со специальной геометрической структурой. Поэтому важно изучить модель силы со специальными концевыми фрезами, которую можно использовать для оптимизации параметров резки, проектирования режущих инструментов и анализа стабильности в процессе фрезерования.