CN103092137B - 五轴联动数控侧铣加工表面波纹控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种五轴联动数控侧铣加工表面波纹控制方法。包括基于进给速度优化和摆动轴运动状态优化两部分。通过调整数控指令的进给速度，使得五轴联动数控机床在进行侧铣加工时保持恒定的材料切除率，并且根据机床运动特性参数，对数控指令的速度和加速度进行约束。方法同时对摆动轴运动状态进行优化，包括对小角度单调/非单调不连续转动和小角度往复转动状态的优化，保持摆动轴运动平稳连续。本发明所提供的方法不需要对机床进行结构改造，无控制滞后问题，具有操作方便简单，计算效率高，实用性好的优点。

Description

五轴联动数控侧铣加工表面波纹控制方法

技术领域

本发明涉及五轴联动数控加工技术，尤其是数控侧铣加工中的表面波纹控制技术领域。 

背景技术

在五轴联动数控侧铣加工过程中，会出现表面波纹缺陷，较大的表面波纹会严重影响零件的使用性能和使用寿命，甚至会导致零件的不合格。目前，在轴承、机床、通信广播、钟表、砂轮工作面及整机的塑料机壳、舰载火控雷达整机、内燃机、机车车辆、量具刃具等行业中，零件工作表面上的表面波纹是影响其工作寿命和动态性能的重要因素之一。国内外对于表面波纹的控制技术研究集中于提高加工过程中的稳定性，主要采用两种控制方式：非工艺优化和工艺优化的方式。 

非工艺优化方式的研究通过增加切削系统刚度、阻尼、吸振器、致动器或引入智能材料等方式^[1-4]来增加工件加工过程中的稳定性，抑制表面波纹的产生。这种方法通常都需要一定的附加装置或者改变机床本身的一些结构或材料，在实际的应用中受到一定的限制。 

工艺优化方式的研究集中于切削参数优化，如优化机床主轴转速^[5-7]、刀具工作角度^[8-11]和进给速度等，其中最主要且研究最多的是优化进给速度。W.P.Wang^[12]在利用扫描射线法进行加工仿真的基础上，通过计算NC指令执行中切除材料的体积，以此来估算切削负载和平均力，并据此给每一NC程序段指定一个保证生产率最大化且满足约束的“最佳进给速度”。Yamazaki^[13]建立了进给速度与材料切除体积的函数，实现了进给速度的优化。清华大学Z.Z.Li^[14]等利用材料切除率来获得平均功率和平均切削力，进而对数控指令的进给速度进行优化。北航彭海涛^[15]等由设定的峰值力确定出金属切除率目标值，根据每段数控指令的实际切削体积计算出相应的进给速度数值。周艳红^[16]对进给速度进行合理的优化，使得刀位点相对于零件表面的切削进给速度保持恒定。这些进给速度优化的方法中都只研究和优化了三轴数控加工的状况或五轴端铣加工中的刀位点的运动情况，而并没有从整体加工状态出发，研究和优化五轴联动数控侧铣加工中的表面波纹问题。 

现有的表面波纹控制技术主要有以下缺陷：(1)需要增加附加装置或者改变机床本身的一些结构或材料，成本高，应用受到限制；(2)需要与现有系统集成，存在控制滞后问题；(3)主要局限在三轴数控加工和五轴端铣加工，很难推广到五轴侧铣加工；(4)方法较为复杂，效率低，耗时较长；(5)仅考虑加工过程中刀位点的运动情况，不能很好的反应真实的整体加工状态。 

参考文献： 

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发明内容

鉴于现有技术的不足，本发明的目的是研究提供五轴联动数控侧铣加工表面波纹控制方法，使五轴联动数控机床在进行侧铣加工时保持恒定的材料切除率和平稳连续的摆动轴运动。 

本发明的目的是通过如下的手段实现的。 

五轴联动数控侧铣加工表面波纹控制方法，使五轴联动数控机床在进行侧铣加工时保持恒定的材料切除率和平稳连续的摆动轴运动，包括以下步骤： 

第一步：输入相关参数，具体包括：(1)机床转心距，(2)数控系统插补周期，(3)数控加工程序所使用的刀具长度，(4)机床各进给轴速度限值，(5)机床各进给轴加速度限值，(6)机床坐标系下工件侧铣加工中Z向切削深度和刀具径向切深，(7)初始材料切除率； 

第二步：计算每一段G01数控指令执行过程中刀轴与工件接触扫掠面积，再根据设定的初始材料切除率和刀具径向切深，优化数控指令进给速度； 

第三步：根据第二步结果，计算机床各进给轴的运动速度，并按照进给轴的速度约束方法调整进给速度，保证各进给轴的实际运动速度不大于各轴的速度限值v_δmax； 

第四步：提取第三步结果，计算机床各进给轴的运动加速度，并按照进给轴的加速度约束方法调整进给速度，保证各进给轴的实际加速度不大于各轴的加速度限值a_δmax； 

第五步：提取第四步结果，判断摆动轴转角运动状态是否连续平稳。如果为小角度单调/非单调不连续转动或者小角度往复转动状态，则按照摆动轴转动优化方法进行刀位点和刀轴矢量的优化调整； 

第六步：输出经过优化后的数控指令，在机床上进行加工。 

本发明通过调整数控指令的进给速度，使五轴联动数控机床在进行侧铣加工时保持恒定的材料切除率和平稳连续的摆动轴运动，并且根据机床运动特性参数，对每段数控指令的速度和加速度进行约束和对摆动轴运动状态进行优化。以此控制五轴数控侧铣加工中的表面波纹缺陷。 

与现有的表面波纹控制技术相比，本发明能够从数控指令和机床运动特性参数着手，控制五轴联动数控侧铣加工中的表面波纹缺陷。该方法不需要对机床进行结构改造，无控制滞后问题，具有操作方便简单，计算效率高，实用性好的优点。 

附图说明

图1本发明技术路线流程图 

图2构建描述侧铣加工刀轨的双NURBS曲线示意图 

图3刀轴与工件接触扫掠面积图 

图4小角度非单调不连续转动状态示意图 

图5小角度单调不连续转动状态示意图 

图6小角度往复转动状态示意图 

图7小角度非单调不连续转动状态的优化结果示意图 

图8小角度单调不连续/往复转动状态的优化算法流程图 

图9S型筋板测试件 

图10切削加工优化对比实验结果。 

具体实施方式

本发明的主要技术路线见图1，具体的控制方法如下(以FXYZCA型机床为例进行详细说明)： 

1、构建双NURBS曲线描述侧铣加工刀轨 

在五轴联动侧铣加工工艺中，进给数控指令通常由G01表示。虽然这对于加工的信息是足够的，但是由于刀位点是离散的，因此很难完整地描述刀轨路径。在优化之前，需要将刀轨路径进行参数化表示。五轴联动侧铣加工的刀具运动轨迹可以由两条NURBS曲线P(u)和Q(u)在编程坐标系内进行定义。其中，P(u)＝(x_P(u)，y_P(u)，z_P(u))定义的是刀位点坐标(CL点)，Q(u)＝(x_Q(u)，y_Q(u)，z_Q(u))定义的是上刀位点坐标(UCL点)。刀位点与对应上刀位点的高度差为Z向切削深度h，并且上刀位点过刀轴中心线，如图2所示： 

加工坐标系的刀轴矢量V_i可以根据运动变换运算表达为下式 

$V_i=T_C\·T_A\·{\left[\begin{array}{cccc}0& 0& 1& 0\end{array}\right]}^T$

$=(\left[\begin{array}{cccc}\cos \left(C_i\right)& -\sin \left(C_i\right)& 0& 0\\ \sin \left(C_i\right)& \cos \left(C_i\right)& 0& 0\\ 0& 0& 1& 0\\ 0& 0& 0& 1\end{array}\right]\·\left[\begin{array}{cccc}1& 0& 0& 0\\ 0& \cos \left(A_i\right)& -\sin \left(A_i\right)& 0\\ 0& \sin \left(A_i\right)& \cos \left(A_i\right)& 0\\ 0& 0& 0& 1\end{array}\right])\·\left[\begin{array}{c}0\\ 0\\ 1\\ 0\end{array}\right]$

$=\left[\begin{array}{c}\sin \left(A_i\right)\·\sin \left(C_i\right)\\ -\cos \left(C_i\right)\·\sin \left(A_i\right)\\ \cos \left(A_i\right)\\ 0\end{array}\right]=\frac{Q\left(u\right)-P\left(u\right)}{|Q\left(u\right)-P\left(u\right)|}=\frac{Q\left(u\right)-P\left(u\right)}{|h/\cos \left(A_i\right)|}=\left[\begin{array}{c}\frac{x_Q\left(u\right)-x_P\left(u\right)}{|h/\cos \left(A_i\right)|}\\ \frac{y_Q\left(u\right)-y_P\left(u\right)}{|h/\cos \left(A_i\right)|}\\ \frac{z_Q\left(u\right)-z_P\left(u\right)}{|h/\cos \left(A_i\right)|}\\ 0\end{array}\right]\text{,}$

式中T_C和T_A分别是C，A转动轴的运动变换矩阵。 

设CL点的刀位点为{P₀，P₁，...，P_n-1}，其三次NURBS曲线方程为P(u)。设定P(u)的控制点权因子均为1，控制点为V_j(j＝0，1，...，n+1)。采用累积弦长参数法进行参数化，则其节点矢量U＝[u₀，u₁，···，u_n+6]＝[u₀＝u₁＝u₂＝u₃＝0，P₀P₁/S，(P₀P₁+P₁P₂)/S，(P₀P₁+P₁P₂)/S，(P₀P₁+P₁P₂+P₂P₃)/S，...，(P₀P₁+P₁P₂+...+P_n-3P_n-2)/S，u_n+3＝u_n+4＝u_n+5＝u_n+6＝1]。其中n为刀位点数，S为各刀位点连线弦长折线总长。在自由端点条件下，控制点可由以下方程组求得： 

$\left[\begin{array}{ccccccc}-1-\frac{u_4}{u_5}& \frac{u_4}{u_5}& & & & & \\ a_1& b_1& c_1& & & & \\ & a_2& b_2& c_2& & & \\ & & ...& ...& & & \\ & & & a_{n-3}& b_{n-3}& c_{n-3}& \\ & & & & a_{n-2}& b_{n-2}& c_{n-2}\\ & & & & & \frac{u_n+u_{n+1}-2}{1-u_n}& \frac{1-u_{n+1}}{1-u_n}\end{array}\right]\·\left[\begin{array}{c}{V}_1\\ V_2\\ V_3\\ ...\\ V_{n-2}\\ V_{n-1}\\ V_n\end{array}\right]=\left[\begin{array}{c}{-P}_0\\ P_1\\ P_2\\ ...\\ P_{n-3}\\ P_{n-2}\\ -P_{n-1}\end{array}\right],$

其中 

$a_i=\frac{{\left({\mathrm{\Δ}}_{i+3}\right)}^2}{{\mathrm{\Δ}}_{i+2}^2{\mathrm{\Δ}}_{i+1}^3},$ $b_i=1-\frac{{\left({\mathrm{\Δ}}_{i+3}\right)}^2}{{\mathrm{\Δ}}_{i+2}^2{\mathrm{\Δ}}_{i+1}^3}-\frac{{\left({\mathrm{\Δ}}_{i+2}\right)}^2}{{\mathrm{\Δ}}_{i+2}^3{\mathrm{\Δ}}_{i+2}^2},$ $c_i=\frac{{\left({\mathrm{\Δ}}_{i+2}\right)}^2}{{\mathrm{\Δ}}_{i+2}^3{\mathrm{\Δ}}_{i+2}^2},$ Δ_i＝u_i+1-u_i(i＝0，1，2，…，n+4)，  ${\mathrm{\Δ}}_i^2={\mathrm{\Δ}}_i+{\mathrm{\Δ}}_{i+1}=u_{i+2}-u_i(i=\mathrm{0,1,2},...,n+3),$ ${\mathrm{\Δ}}_i^k={\mathrm{\Δ}}_i+{\mathrm{\Δ}}_{i+1}+...+{\mathrm{\Δ}}_{i+k-1}=u_{i+k}-u_i,$ 首端控制点V₀＝P₀，末端控制点V_n+1＝P_n-1。 

在已知以上控制点坐标和节点矢量后，关于P(u)的NURBS曲线方程可以建立成如下形式(设定曲线方程的控制点权因子均为1) 

$P\left(u\right)=\frac{\underset{i=1}{\overset{n}{\mathrm{\Σ}}}{B}_{i,3}{\left(u\right)}_i{V}_i}{\underset{i=0}{\overset{n}{\mathrm{\Σ}}}{B}_{i,3}\left(u\right)},$

其中V_i为控制点坐标，B_i，3(u)是三次NURBS基函数。同样的方法，也可以得到关于Q(u)的NURBS曲线参数方程。 

2、进给速度优化 

(1)刀轴与工件接触扫掠面积的求解 

刀轴在执行G01数控指令时，其与工件接触部分扫掠面可近似看作双NURBS引导线的直纹面(如图3所示)。 

①数控指令段直纹面模型的构建 

在第i段G01数控指令中，设刀轨上某点到该段轨迹起始点P_i-1(x_P(i-1)，y_P(i-1)，z_P(i-1))的距离与起始点到终止点P_i(x_P(i)，y_P(i)，z_P(i))距离的比值为u，母线上的某点到该母线下端点的距离与母线长度的比值为v，并且设上刀轨的起始点为Q_i-1(x_Q(i-1)，y_Q(i-1)，z_Q(i-1))，终止点为Q_i(x_Q(i)，y_Q(i)，z_Q(i))。该直纹面的曲面模型方程可表示为： 

${\stackrel{\→}{r}}_{(v,w)}=\left(\begin{array}{c}{x}_{P(i-1)}+u\·(x_{P\left(i\right)}-x_{P(i-1)})+v\·(x_{Q(i-1)}-x_{P(i-1)}+u\·(x_{Q\left(i\right)}-x_{Q(i-1)})-u\·(x_{P\left(i\right)}-x_{P(i-1)})\\ y_{P(i-1)}+u\·(y_{P\left(i\right)}-y_{P(i-1)})+v\·(y_{Q(i-1)}-y_{P(i-1)}+u\·(y_{Q\left(i\right)}-y_{Q(i-1)})-u\·(y_{P\left(i\right)}-y_{P(i-1)})\\ z_{P(i-1)}+u\·(z_{P\left(i\right)}-z_{P(i-1)})+v\·(z_{Q(i-1)}-z_{P(i-1)}+u\·(z_{Q\left(i\right)}-z_{Q(i-1)})-u\·(z_{P\left(i\right)}-z_{P(i-1)})\end{array}\right).$

②程序段刀轴与工件接触扫掠面积的求解 

第i段G01数控指令的刀轴与工件接触扫掠面积值S_i可表示为： 

$S_i=\underset{\underset{0\≤v\≤1}{0\≤u\≤1}}{\∫\∫}|{\stackrel{\→}{r}}_u^{\′}(u,v)\×{\stackrel{\→}{r}}_v^{\′}(u,v)|\mathrm{dudv}=\underset{0\≤v\≤1}{\underset{0\≤u\≤1}{\∫\∫}}\sqrt{{\stackrel{\→}{r}}_u^{\′2}{\stackrel{\→}{r}}_v^{\′2}-{({\stackrel{\→}{r}}_u^{\′}\·{\stackrel{\→}{r}}_v^{\′})}^2}\mathrm{dudv},$

其中 $\left\{\begin{array}{c}{\stackrel{\→}{r}}_u^{\′2}=x_u^{\′2}+y_u^{\′2}+z_u^{\′2}\\ {\stackrel{\→}{r}}_v^{\′2}=x_v^{\′2}+y_v^{\′2}+z_v^{\′2}\\ {\stackrel{\→}{r}}_u^{\′}\·{\stackrel{\→}{r}}_v^{\′2}=x_u^{\′}{x}_u^{\′}+y_u^{\′}{y}_v^{\′}+z_u^{\′}{z}_v^{\′}\end{array}\right..$

(2)数控指令段进给速度的优化 

通过预先设定的初始材料切除率M和刀具径向切深a，可以计算得到的单位时间内刀轴与工件接触扫掠面积S＇ 

$S^{\′}=\frac{M}{a}.$

则优化后的进给速度F_i为： 

$F_i=\frac{{\mathrm{\Δs}}_i}{t_i}=\mathrm{\Δ}{s}_i\·\frac{S^{\′}}{S_i},$

其中 $\left\{\begin{array}{c}\mathrm{\Δ}{X}_i=x_{P\left(i\right)}-x_{P(i-1)}+L\sin \left(A_i\right)\·\sin \left(C_i\right)-L\sin \left(A_{i-1}\right)\sin \left(C_{i-1}\right)\\ \mathrm{\Δ}{Y}_i=y_{P\left(i\right)}-y_{P(i-1)}-L\sin \left(A_i\right)\·\cos \left(C_i\right)+L\sin \left(A_{i-1}\right)\cos \left(C_{i-1}\right)\\ \mathrm{\Δ}{Z}_i=z_{P\left(i\right)}-z_{P(i-1)}+L\cos \left(A_i\right)-L\cos \left(A_{i-1}\right)\\ \mathrm{\Δ}{A}_i=A_i-A_{i-1}\\ \mathrm{\Δ}{C}_i=C_i-C_{i-1}\\ \mathrm{\Δ}{s}_i=\sqrt{{\left(\mathrm{\Δ}{X}_i\right)}^2+{\left(\mathrm{\Δ}{Y}_i\right)}^2+{\left(\mathrm{\Δ}{Z}_i\right)}^2+{\left(\mathrm{\Δ}{A}_i\right)}^2+{\left(\mathrm{\Δ}{C}_i\right)}^2}\end{array}\right.$

式中Δs_i为第i段G01数控指令所对应的当量位移，t_i为对应指令执行时间，L是刀尖点到A轴回转中心的距离，A_i、C_i分别是对应指令的转角坐标，ΔX_i、ΔY_i、ΔZ_i、ΔA_i、ΔC_i分别是对应指令在机床坐标系下的各进给轴移动量。 

(3)进给轴的速度约束 

由于机床的运动特性约束，数控指令中各进给轴最大速度存在一个限值v_δmax(δ＝X，Y，Z，A，C)。需要保证优化后第i段G01数控指令的各进给轴实际运动速度v_δi不大于该限值，即： 

$v_{\mathrm{\δi}}=\frac{{\mathrm{\Δ\δ}}_i}{t_i}={\mathrm{\Δ\δ}}_i\·\frac{F_i}{\mathrm{\Δ}{S}_i}\≤v_{\mathrm{\δ}\max }.$

(4)进给轴的加速度约束 

由于机床的运动特性约束，数控指令中各进给轴最大加速度存在一个限值a_δmax(δ＝X，Y，Z，A，C)。需要保证优化后第i段G01数控指令的各进给轴实际运动加速度a_δi不大于该限值，即： 

$a_{\mathrm{\δi}}=\frac{v_{\mathrm{\δi}}-v_{\mathrm{\δ}(i-1)}}{\frac{t_i+t_{i-1}}{2}}\≤a_{\mathrm{\δ}\max }.$

3、摆动轴运动状态优化 

(1)小角度不平稳连续转动状态的定义 

设θ_i-2，θ_i-1，θ_i，θ_i+1是A、C轴在第i-2，i-1，i，i+1段G01数控指令的转角坐标。 

①小角度不连续转动 

如果θ_i-1＝θ_i，|θ_i-1-θ_i-2|＜0.5°并且|θ_i+1-θ_i|＜0.5°，摆动轴运动状态可定义为小角度不连续转动。在此基础上，可再划分为两种状态形式，一种为小角度非单调不连续转动(如图4所示)，另一种为小角度单调不连续转动(如图5所示)。 

②小角度往复转动 

如果转角的总体变化是单调连续的，但是θ_i改变了局部的转动规律，并且|θ_i-θ_i-1|＜0.5°，这种摆动轴运动状态可定义为小角度往复转动(如图6所示)。 

(2)小角度非单调不连续转动状态的优化 

对于小角度非单调不连续转动状态，可以应用在第i段数控指令中插入新的刀位点和刀轴矢量的方法进行优化，同时需要保证优化后的数控程序满足零件加工允差的约束。新插入点刀位点所对应的曲线参数为 

$u_{\mathrm{new}}=\frac{u_{i-1}+u_i}{2}$

通过以上公式，新的CL和UCL点位置坐标以及所对应的转角坐标都可以被计算出来，优化结果如图7所示。 

(3)小角度单调不连续转动和小角度往复转动状态的优化 

对于小角度单调不连续转动和小角度往复转动状态，可以应用调整第i段数控指令中刀位点和刀轴矢量的方法进行优化，同时需要保证优化后的数控程序满足加工允差的约束。算法流程如图8所示。 

设问题区域的P_i-1，P_i点需要进行调整。调整的方法是从P_i-1所对应的曲线参数u_i-1开始向邻近的负方向进行参数u_i-1(new)的搜索，从P_i所对应的曲线参数u_i开始向邻近的正方向进行参数u_i(new)的搜索，即 

$\left\{\begin{array}{c}{u}_{i-1\left(\mathrm{new}\right)}\∈[u_{i-2},u_{i-1}^{-}]\\ u_{i\left(\mathrm{new}\right)}\∈[u_i^{+},u_{i+1}]\end{array}\right..$

每搜索得到一个新的u_i-1(new)和u_i(new)参数，则新的CL和UCL点位置坐标以及所对应的转角坐标都可以被计算出来。如果优化后的摆动轴运动状态能够平稳连续，同时满足加工允差要求，则采用新的CL和转角坐标代替，否则进一步迭代搜索。 

具体实施方式

下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案实施过程做进一步详细描述，具体方法和步骤如下： 

1、通过查询数控程序、机床、机床数控系统和进行机床运动特性检测实验等，输入相关参数。具体包括：(1)机床转心距，(2)数控系统插补周期，(3)数控加工程序所使用的刀具长度，(4)机床各进给轴速度限值，(5)机床各进给轴加速度限值，(6)机床坐标系下工件侧铣加工中Z向切削深度和刀具径向切深，(7)初始材料切除率。 

2、计算每段G01数控指令执行过程中刀轴与工件接触扫掠面积以及单位时间内刀轴与工件接触扫掠面积值，优化数控指令进给速度。 

3、根据第二步结果，计算机床各进给轴的运动速度，并按照进给轴的速度约束方法调整进给速度，保证各进给轴的实际运动速度不大于各轴的速度限值。 

4、提取第三步结果，计算机床各进给轴的运动加速度，并按照进给轴的加速度约束方法调整进给速度，保证各进给轴的实际运动加速度不大于各轴的加速度限值。 

5、提取第四步结果，判断摆动轴转角运动状态是否连续平稳。如果为小角度单调/非单调不连续转动或者小角度往复转动状态，则按照摆动轴优化方法进行刀位点和刀轴矢量的优化调整。 

6、输出经过优化后的数控指令，在机床上进行加工。 

以下是在国产FXYZBA结构的五轴联动数控机床上实施的本发明控制方法应用实例。由于筋板加工具有一定的五轴侧铣加工工艺代表性，所以对比实验采用S型筋板测试件，如图9所示。由于整个S件较大，所以截取切削加工实验结果中一部分进行显示。截取结果如图所示。从中可以看出优化后数控程序加工的测试件表面波纹情况明显好于原始数控程序加工的测试件，表明了本发明所述表面波纹控制方法的有效性。 

Claims (5)

1.五轴联动数控侧铣加工表面波纹控制方法，使五轴联动数控机床在进行侧铣加工时保持恒定的材料切除率和平稳连续的摆动轴运动，包括以下步骤：

第一步：输入相关参数，具体包括：(1)机床转心距，(2)数控系统插补周期，(3)数控加工程序所使用的刀具长度，(4)机床各进给轴速度限值，(5)机床各进给轴加速度限值，(6)机床坐标系下工件侧铣加工中Z向切削深度和刀具径向切深，(7)初始材料切除率；

第二步：计算每一G01数控指令执行过程中刀轴与工件接触扫掠面积，再根据设定的初始材料切除率和刀具径向切深，优化数控指令进给速度；

第三步：根据第二步结果，计算机床各进给轴的运动速度，并按照进给轴的速度约束方法调整进给速度，保证各进给轴的实际运动速度不大于各轴的速度限值v_δmax；

第四步：提取第三步结果，计算机床各进给轴的运动加速度，并按照进给轴的加速度约束方法调整进给速度，保证各进给轴的实际加速度不大于各轴的加速度限值a_δmax；

第五步：提取第四步结果，判断摆动轴转角运动状态是否连续平稳；如果为小角度单调/非单调不连续转动或者小角度往复转动状态，则按照摆动轴转动优化方法进行刀位点和刀轴矢量的优化调整；

第六步：输出经过优化后的数控指令，在机床上进行加工。

2.根据权利要求1所述之五轴联动数控侧铣加工表面波纹控制方法，其特征在于，所述优化G01数控指令进给速度的计算方法为：

$F_i=\frac{\mathrm{\Δ}{s}_i}{t_i}=\mathrm{\Δ}{s}_i\·\frac{s^{\′}}{s_i};$

其中F_i为优化后的第i段G01数控指令进给速度，Δs_i为对应指令的当量位移，t_i为对应指令执行时间，S′为由初始材料切除率和刀具径向切深计算得到的单位时间内刀轴与工件接触扫掠面积值，S_i为对应指令的刀轴与工件接触扫掠面积值。

3.根据权利要求1所述之五轴联动数控侧铣加工表面波纹控制方法，其特征在于，所述摆动轴优化方法包括对小角度单调/非单调不连续转动和小角度往复转动状态的优化。

4.根据权利要求3所述之五轴联动数控侧铣加工表面波纹控制方法，其特征在于，对于小角度非单调不连续转动状态，在保证加工允差的条件下，通过在第i段G01数控指令中插入新的刀位点和刀轴矢量，优化摆轴运动状态。

5.根据权利要求3所述之五轴联动数控侧铣加工表面波纹控制方法，其特征在于，对于小角度单调不连续转动和小角度往复转动两种情况，在保证加工允差的条件下，通过调整第i段G01数控指令中的刀位点和刀轴矢量，优化摆动轴运动状态。