隨著研究的不斷深入，研究人員發現，由于結構的差異，過去已經建立的力學模型不能適用于新的鉆型。為此，StepensonDA（1992年）采用一個用大量車削實驗標定的單元刀具斜角切削力模型，建立了用任意刃形硬質合金或鑲嵌硬質合金鉆頭鉆削灰鑄鐵時的主刃扭矩、軸向力和徑向力預報模型。LinGC（1982年）和WatsonAR（1985年）指出，米餅機對鉆削扭矩和軸向力的低估是由于排屑干涉，這一發現終導致了單元刀具非線性綜合法的產生，也使用分析方法建立復雜刃形鉆頭的切削力模型成為可能。WangJL（1994年）研究了切削過程中的排屑干涉，應用單元刀具非線性綜合法，建立了基于經驗性單元刀具斜角切削力模型的任意刃形鉆頭的切削力模型。