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Erschienen in: The International Journal of Advanced Manufacturing Technology 3-4/2021

03.08.2021 | ORIGINAL ARTICLE

Cutting force modeling and experimental validation for micro end milling

verfasst von: Weijie Wang, Weiwei Zhang, Dingchuan Huang, Wei Wang

Erschienen in: The International Journal of Advanced Manufacturing Technology | Ausgabe 3-4/2021

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Abstract

Micro end milling has an outstanding capability in machining micro-scale structures of various materials. Prediction of cutting forces is significant on controlling quality and safety of machining process. This paper proposes a mechanic model to predict cutting forces in micro end milling process, which includes a novel algorithm of instant uncut chip thickness. This algorithm takes into account the geometric errors of machining system and trochoidal trajectory of cutting edge, which redefines cutting radii with consideration of the tool runout. A feasible technique to reduce the influence of tool runout is put forward by analyzing the redefined cutting radii. Since the existing method for cutting force coefficient identification is generally conducted using finite element simulation, it is difficult for some composite materials due to lack of the material properties. To overcome the above shortcomings, an experimental-based cutting force coefficient identification technique has been developed by groove milling. A number of experimental testing have been conducted to validate the developed cutting force model. Experimental results are in good agreement with theoretical predictions, which demonstrates the validity of proposed cutting force modeling.

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Metadaten
Titel
Cutting force modeling and experimental validation for micro end milling
verfasst von
Weijie Wang
Weiwei Zhang
Dingchuan Huang
Wei Wang
Publikationsdatum
03.08.2021
Verlag
Springer London
Erschienen in
The International Journal of Advanced Manufacturing Technology / Ausgabe 3-4/2021
Print ISSN: 0268-3768
Elektronische ISSN: 1433-3015
DOI
https://doi.org/10.1007/s00170-021-07815-8

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