CN108021093A - 基于nc程序的腹板折线进刀参数优化方法 - Google Patents
基于nc程序的腹板折线进刀参数优化方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明属于数控加工自动编程技术领域，涉及一种基于NC程序的腹板折线进刀参数优化方法。该方法包括：A.折线摆动进刀段识别，B.折线摆动水平长度判断和优化，C.折线摆动角度优化。应用本发明提出的基于NC程序的腹板折线进刀参数优化方法，可以在NC程序对应的Process文件缺失、缺少零件模型的轮廓信息的情况下，利用NC程序中机床位置坐标，按机床插补方式绘制机床坐标运动轨迹来模拟腹板轮廓，针对腹板折线进刀中存在的问题，提出基于包络面的可加工区域模拟，采用内接圆法计算折线在可加工区域的有效区间，针对折线摆动水平长度和角度不合理的问题，分别进行优化，从而实现了直接在原有NC加工程序上对折线摆动参数进行校正优化。
Description
技术领域
本发明属于数控加工自动编程技术领域，特别涉及一种基于NC程序的腹板折线进刀参数优化方法。
背景技术
飞机结构件中存在大量的槽腔特征，槽腔底面的腹板特征加工方式为槽腔加工操作(Pocketing)，所需的参数主要有策略参数、几何参数、刀具参数、机床参数和进退刀宏参数。其中，常见的加工宏基本操作有切向运动、轴向运动、圆弧运动、轴向至平面、沿直线运动、螺旋运动、折线摆动等操作。通常加工宏由多个宏操作组合而成，槽加工操作加工腹板普遍采用了轴线运动和折线摆动组合进刀。其中，折线摆动是指刀具以折线螺旋上升/下降方式运动，包含3个参数：上升/下降高度h、折线摆动角度α和折线摆动水平长度l。若进刀宏中折线摆动参数不合理，则会导致采用NC加工程序加工槽腔时出现干涉现象，刀具切削刃切入加工面非切除材料体内产生过切，造成该零件无法正常加工。而在数控加工中，经常缺失与NC加工程序对应的Process文件，使得修改加工参数成为困难。由于NC程序缺乏加工面轮廓必要信息，无法直观判断腹板主面折线进刀干涉，工艺员采用加工仿真方式检测干涉位置，并人工计算校正折线进刀坐标，工作量大且效率低。因此，基于NC程序对腹板折线进刀参数进行优化以避免出现干涉现象十分必要。
发明内容
针对上述技术问题，本发明的目的是提供一种基于NC程序的腹板折线进刀参数优化方法。
为了实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：
本发明提供一种基于NC程序的腹板折线进刀参数优化方法，该方法包括如下步骤：
A.折线摆动进刀段识别
获取NC加工程序中机床位置坐标，按机床插补运算方式绘制机床坐标运动轨迹，将机床坐标运动轨迹识别划分为进刀段、主面切削段和退刀段；进刀段包括直线进刀段和折线摆动进刀段；
B.折线摆动水平长度判断和优化
如果折线摆动水平长度l小于折线水平长度最小值lmin，则进行折线摆动水平长度优化，优化后进行下一步折线摆动角度判断；如果折线摆动水平长度l大于折线水平长度最小值lmin，直接进行下一步折线摆动角度判断；
C.折线摆动角度优化
如果折线摆动角度α小于等于折线摆动临界角度αlim，则直接输出折线摆动水平长度优化结果；如果折线摆动角度α大于折线摆动临界角度αlim，则使用等比压缩法进行折线摆动角度优化，如果优化后的折线摆动角度α'小于等于折线摆动临界角度αlim，则输出使用等比压缩法的折线摆动角度优化结果；如果优化后的折线摆动角度α'大于折线摆动临界角度αlim，使用增层法对原始折线摆动角度α进行重新优化，然后输出使用增层法的折线摆动角度优化结果。
所述步骤A中，设机床坐标运动轨迹上点Pi的坐标为(xi，yi，zi)，(i＝1,2…,n)，则折线摆动进刀段识别方法如下：
步骤1：从i＝1(1,2…,n-3)开始往后搜索，若存在前后两点PiPi+1满足：转步骤2；否则，i++，继续步骤1；
步骤2：从j＝i+2(i+2,...n-1)开始往后搜索，若存在前后两点PjPj+1满足：转步骤3；否则，j++，继续步骤2；
步骤3：从m＝i+1(i+1,...j-1)开始，若任意连续两点PmPm+1均满足：
其中，lm,m+1为点Pm到点Pm+1的折线摆动水平长度，α为折线摆动角度；
则点Pi+1为折线摆动进刀段起点，点Pj为折线摆动进刀段终点，点Pi+1至Pj之间的轨迹为折线摆动进刀段，搜索终止；否则，该轨迹不属于折线摆动进刀段。
所述步骤B中，所述lmin＝D-2r，其中，D为镶齿铣刀的直径；r为镶齿铣刀的底圆半径；
所述折线摆动水平长度优化方法包括：
a、可加工区域模拟
将按插补运算方式绘制的机床坐标运动轨迹投影到机床坐标系XOY平面上，以机床坐标P为原点、镶齿铣刀的直径D作圆Q，将圆Q按照投影轨迹从主面切削段起点运动至主面切削段终，得到可加工区域；
其中，环线1和1'之间的区域为圆Q的包络区域SQ，该区域为刀具在腹板主面上的可加工区域；环线2和2'围成的区域为圆Q的圆心的运动轨迹所包围的区域，即环线1的等距偏置区域ST，偏置半径为刀具半径；
b、折线摆动水平长度优化
折线摆动进刀段在机床坐标系下的XOY面的投影依次为P1→P2→P3→…→Pn，共n-1条线段，相邻两点之间的线段长度称为折线在水平面的长度l，即为折线水平方向长度l；
过线段P1Pn中点M作中垂线m，在中垂线m上取一点O，使O与点P2,P3,…,Pn-1在线段P1Pn的同一侧，以O为圆心、OP1为半径R作辅助圆，以点P2',P3',…,Pn-1'将优弧P1Pn分成n-1等分，得到优化后的折线摆动进刀段投影P1→P2'→P3'→…→Pn，优化后的折线水平方向长度为l'，当l'≥lmin时，该优化后的以P1、P2'、P3'……Pn为端点的折线摆动进刀段投影即为满足折线摆动水平长度条件的折线摆动进刀段投影，计算公式为：
其中，
e为OM距离，
s为线段P1Pn的长度，
为优弧P1Pn等分后，每段弧对应的圆心角，
θ为OP1的延长线与OPn的夹角,
从而得到l'与e的对应关系：
通过选取合适的e可使得l'满足l'≥lmin；
当取中垂线m上点O在线段P1Pn的另一侧，即与点P2,P3,…,Pn-1不在同一侧时，计算公式为：
其中，
e为OM距离，
s为线段P1Pn的长度，
为劣弧P1Pn等分后，每段弧对应的圆心角，
θ为P1O的延长线与OPn的夹角,
从而得到l'与e的对应关系：
通过选取合适的e可使得l'满足l'≥lmin；
获得折线摆动满足水平长度条件的折线摆动进刀段投影后，根据端点P2',P3',…,Pn-1'的X和Y坐标，求得优化后的折线摆动进刀段，即为折线摆动水平长度优化结果；
此外，优化后的折线摆动进刀段投影端点Pi'(i＝1,2…,n)位置还需满足：
1)Pi'位于等距偏置区域ST内，确保刀具摆动过程不超出包络区域SQ；
2)新轨迹P1→P2'→P3'→…→Pn始终位于等距偏置区域ST内，确保刀具摆动时不与腹板主面上岛屿发生干涉。
所述步骤C中，折线摆动临界角度αlim满足其中，hic为刀具内切削高度；lnc为刀具底部无切削长度；直径为D、底圆半径为r的镶齿铣刀，刀具底部无切削长度lnc＝D-2r。
所述步骤C中，使用等比压缩法进行折线摆动角度优化的步骤包括：以腹板主面为基准，优化后后的位置高度h'＝AP+2～3mm，其中Ap为槽加工最大切深，h'与原始高度h的比值称为压缩率，用v表示，则新的摆动角度α'满足tanα′＝vtanα；对折线摆动进刀段进行压缩，压缩过程中，折线摆动进刀段终点不变，线段其余端点的x坐标和y坐标不变，仅z的坐标乘以压缩率，获得优化后的折线摆动进刀段。
所述步骤C中，使用增层法对原始折线摆动角度α进行重新优化的步骤包括：将折线摆动进刀段投影到XOY水平面，根据投影轨迹是否封闭，将增层类型分为单向增层和双向增层，投影轨迹封闭为单向增层，投影轨迹不封闭为双向增层；设原始折线摆动高度为h，按照压缩率压缩后折线摆动高度h'＝vh，则增层高度Δh＝(1-v)h；若为单向增层，则增层率w＝[Δh/h']＝[(1-v)/v]；若为双向增层，则增层率w＝[Δh/h']＝[(1-v)/(2v)]；其中，[]为向上取整符号；采用原路返回的方式对层与层之间进行连接，获得优化后的折线摆动进刀段。
与现有技术相比，本发明的有益效果在于：
应用本发明提出的基于NC程序的腹板折线进刀参数优化方法，可以在NC程序对应的Process文件缺失、缺少零件模型的轮廓信息的情况下，利用NC程序中机床位置坐标，按机床插补方式绘制机床坐标运动轨迹来模拟腹板轮廓，针对腹板折线进刀中存在的问题，提出基于包络面的可加工区域模拟，采用内接圆法计算折线在可加工区域的有效区间，针对折线摆动水平长度和角度不合理的问题，分别进行优化，从而实现了直接在原有NC加工程序上对折线摆动参数进行校正优化。采用这种方法，可以实现基于NC程序的腹板折线进刀参数优化，为数控加工自动编程提供技术支撑。
附图说明
图1为本发明基于NC程序的腹板折线进刀参数优化方法流程图；
图2为一实施例的机床坐标运动轨迹示意图；
图3a为折线摆动水平长度判断原理；
图3b为折线摆动水平长度判断原理刀具示意图；
图4为刀具包络区域；
图5a为O为P1Pn一侧外接圆法的折线水平长度校正计算；
图5b为O为P1Pn另一侧外接圆法的折线水平长度校正计算；
图6为刀具折线摆动参数示意图；
图7为折线进刀加工示意图；
图8为等比压缩法示意图；
图9a为单向增层示意图；
图9b为双向增层示意图；
图9c为双向增层法校正折线摆动与原始折线摆动对比图。
其中的附图标记为：
α折线摆动角度
αlim折线摆动临界角度
l折线摆动水平长度
lmin折线摆动最小水平长度
lnc刀具底部无切削长度
hic刀具内切削高度
D镶齿铣刀的直径
r镶齿铣刀的底圆半径
SQ包络区域
ST等距偏置区域
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进行进一步说明。
如图1所示，一种基于NC程序的腹板折线进刀参数优化方法，包括如下步骤：
A.折线摆动进刀段识别
获取NC加工程序中机床位置坐标，按机床插补运算方式绘制机床坐标运动轨迹，将机床坐标运动轨迹识别划分为进刀段、主面切削段和退刀段。其中，主面切削段和退刀段根据机床位置的z坐标即可识别，即主面切削段相邻两个机床位置坐标满足zi＝zi+1，退刀段相邻两个机床位置坐标满足zi＜zi+1。
进刀段包括直线进刀段和折线摆动进刀段；
设机床坐标运动轨迹上点Pi的坐标为(xi，yi，zi)，(i＝1,2…,n)，则折线摆动进刀段识别方法如下：
步骤1：从i＝1(1,2…,n-3)开始往后搜索，若存在前后两点PiPi+1满足：转步骤2；否则，i++，继续步骤1；
步骤2：从j＝i+2(i+2,...n-1)开始往后搜索，若存在前后两点PjPj+1满足：转步骤3；否则，j++，继续步骤2；
步骤3：从m＝i+1(i+1,...j-1)开始，若任意连续两点PmPm+1均满足：
其中，lm,m+1为点Pm到点Pm+1的折线摆动水平长度，α为折线摆动角度；
则点Pi+1为折线摆动进刀段起点，点Pj为折线摆动进刀段终点，点Pi+1至Pj之间的轨迹为折线摆动进刀段，搜索终止；否则，该轨迹不属于折线摆动进刀段。
如图2所示，按机床插补运算方式绘制机床坐标运动轨迹，其中关键位置点：P1为进刀起点，P2为折线摆动进刀段起点，P4为折线摆动进刀段终点，Pn为退刀终点。关键轨迹段：P1→P4轨迹为进刀段，其中，P1→P2轨迹为直线进刀段；P2→P4轨迹为折线摆动进刀段，P4→Pn-1轨迹为主面切削段，Pn-1→Pn轨迹为退刀段。
B.折线摆动水平长度判断和优化
判断折线摆动水平长度是否合理，如果折线摆动水平长度l小于折线水平长度最小值lmin，则进行折线摆动水平长度优化，优化后进行下一步折线摆动角度判断；如果折线摆动水平长度l大于折线水平长度最小值lmin，直接进行下一步折线摆动角度判断。
设折线摆动进刀段机床坐标运动轨迹上两个相邻的点Pm(xm,ym,zm)和Pm+1(xm+1,ym+1,zm+1)，则这条折线的水平长度为
为确保镶齿铣刀折线摆动不发生顶刀损坏刀具，镶齿铣刀的折线摆动水平长度l应大于等于折线水平长度最小值lmin，且不超出腹板主面可加工区域。
如图3a所示，实线为折线摆动进刀段起点位置处刀具状态，abc为镶齿铣刀内侧刃待加工区域，虚线为折线摆动进刀段终点位置处刀具状态，假定折线摆动水平长度l较小，内侧刃未能完全加工abc区域，剩余残留区域cde(图3a中黑色三角形区域)，当d与c重合时无残留区域，折线水平长度最小值lmin应满足如下公式：
lmin＝D-2r
其中，
D为镶齿铣刀的直径；
r为镶齿铣刀的底圆半径，如图3b所示的折线摆动水平长度判断原理刀具示意图。
折线摆动水平长度优化
当l<lmin时，需对折线摆动水平长度进行优化，具体优化方法包括：a、可加工区域模拟和b、折线摆动水平长度优化。
a、可加工区域模拟
将按插补运算方式绘制的机床坐标运动轨迹(图2)投影到机床坐标系XOY平面上，以机床坐标P为原点、镶齿铣刀的直径D作圆Q，将圆Q按照投影轨迹从主面切削段起点P4运动至主面切削段终点Pn-1，得到如图4所示的可加工区域。其中，环线1和1'之间的区域为圆Q的包络区域SQ(图4中灰色区域)，该区域为刀具在腹板主面上的可加工区域；环线2和2'围成的区域(图4中阴影区域)为圆Q的圆心的运动轨迹所包围的区域，即环线1的等距偏置区域ST，偏置半径为刀具半径。
b、折线摆动水平长度优化
如图5a所示，折线摆动进刀段在机床坐标系下的XOY面的投影依次为P1→P2→P3→…→Pn，共n-1条线段，相邻两点之间的线段长度称为折线在水平面(XOY面)的长度l，即为折线水平方向长度l。
过线段P1Pn中点M作中垂线m，在中垂线m上取一点O，使O与点P2,P3,…,Pn-1在线段P1Pn的同一侧，以O为圆心、OP1为半径R作辅助圆，以点P2',P3',…,Pn-1'将优弧P1Pn分成n-1等分，得到优化后的折线摆动进刀段投影P1→P2'→P3'→…→Pn，优化后的折线摆动水平长度为l'，当l'≥lmin时，该优化后的以P1、P2'、P3'……Pn为端点的折线摆动进刀段投影即为满足折线摆动水平长度条件的折线摆动进刀段投影，，计算公式为：
其中，
e为OM距离，
s为线段P1Pn的长度，
为优弧P1Pn等分后，每段弧对应的圆心角，
θ为OP1的延长线与OPn的夹角,
从而得到l'与e的对应关系：
通过选取合适的e可使得l'满足l'≥lmin。
当取中垂线m上点O在线段P1Pn的另一侧(点P2,P3,…,Pn-1所在侧的相对侧)时，如图5b所示，计算公式为：
其中，
e为OM距离，
s为线段P1Pn的长度，
为劣弧P1Pn等分后，每段弧对应的圆心角，
θ为P1O的延长线与OPn的夹角,
从而得到l'与e的对应关系：
通过选取合适的e可使得l'满足l'≥lmin。
获得满足水平长度条件的折线摆动进刀段投影后，根据坐标P2',P3',…,Pn-1'的X和Y坐标，可求得优化后的折线摆动进刀段，即为折线摆动水平长度优化结果。即优化后的折线摆动进刀段的端点的Z坐标不变，X和Y坐标与折线摆动进刀段投影端点P2',P3',…,Pn-1'的X和Y坐标相同。
此外，优化后的折线摆动进刀段投影端点Pi'(i＝1,2…,n)位置还需满足：
1)Pi'位于等距偏置区域ST内，确保刀具摆动过程不超出包络区域SQ；
2)新轨迹P1→P2'→P3'→…→Pn始终位于等距偏置区域ST内，确保刀具摆动时不与腹板主面上岛屿发生干涉。
C.折线摆动角度优化
判断折线摆动角度α是否合理，如果折线摆动角度α小于等于折线摆动临界角度αlim，则直接输出折线摆动水平长度优化结果；如果折线摆动角度α大于折线摆动临界角度αlim，则使用等比压缩法进行折线摆动角度优化，再次判断等比压缩法优化后的折线摆动角度α'是否合理，如果优化后的折线摆动角度α'小于等于折线摆动临界角度αlim，则输出使用等比压缩法的折线摆动角度优化结果；如果优化后的折线摆动角度α'大于折线摆动临界角度αlim，使用增层法对原始折线摆动角度α进行重新优化，然后输出使用增层法的折线摆动角度优化结果。
大直径镶齿刀具加工腹板，由于大直径镶齿铣刀在底部非满刃，无刃部位不参与切削，因此折线摆动进刀段进刀过程中应保证摆动角度适宜，否则容易损伤刀具。
如图6所示，折线摆动临界角度αlim应满足其中，hic为刀具内切削高度；lnc为刀具底部无切削长度。直径为D、底圆半径为r的镶齿铣刀，刀具底部无切削长度lnc＝D-2r。当α>αlim时，如图7所示，A1为一个刀具所能切削的材料体，A2为整个槽腔需要切削的材料体。刀具底部无切削刃部分(如图7中虚线段ab所示)将参与切削而切伤刀具。因此，折线摆动角度α应满足α≤αlim，才能确保镶齿刀具底部非切削刃不参与切削，避免刀具损伤。当折线摆动角度α>αlim时，首先采用等比压缩法对摆动角度进行优化，若优化结果仍不合理，则采用增层法对原始折线摆动角度进行优化。
1)等比压缩法优化摆动角度
进刀段折线摆动点高度等比降低压缩，其余信息不变，使优化后的折线摆动角度α'小于原始折线摆动角度α的方法称为等比压缩法，以腹板主面为基准，优化后的位置高度h'＝AP+2～3mm，其中Ap为槽加工最大切深，h'与原始高度h的比值称为压缩率，用v表示，则新的摆动角度α'满足tanα′＝vtanα；对折线摆动进刀段进行压缩，压缩过程中，折线摆动进刀段终点不变，线段其余端点的x坐标和y坐标不变，仅z的坐标乘以压缩率，获得优化后的折线摆动进刀段。
如图8所示为一折线摆动进刀段P2P3P4P5；其中，P2为折线摆动进刀段起点，P5为折线摆动进刀段终点，即腹板主面基准点；则P2的原位置高度h1＝z2-z5，P3的原位置高度h2＝z3-z5，P4的原位置高度h3＝z4-z5。对折线摆动进刀段P2P3P4P5以压缩率v依次压缩，压缩过程中，折线摆动进刀段端点P2、P3和P4的x坐标和y坐标不变，仅z的坐标乘以压缩率，即有z2'＝vz2，z3'＝vz3，z4'＝vz4，可得以P2'、P3'和P4'和P5为端点的优化后的折线摆动进刀段，即为使用等比压缩法的折线摆动角度优化结果，如图8所示。
2)增层法优化摆动角度
通过增加折线摆动层数并进行等比压缩，使新的摆动角度α″＜α的方法称为增层法，新折线摆动层数与原折线摆动层数的比值称为增层率，用w表示，增层法包含了等比压缩法原理。增层法先给定合理摆动角度α″(α″≤αlim)，按压缩率逆向推导增层率，最后计算新增折线摆动层对应的机床位置坐标。
将折线摆动进刀段投影到XOY水平面，根据投影轨迹是否封闭，将增层类型分为单向增层和双向增层，投影轨迹封闭为单向增层，如图9a所示，投影轨迹不封闭为双向增层，如图9b所示，图中箭头方向为增层方向。设原始折线摆动高度为h，按照压缩后折线摆动高度h'＝vh，则增层高度Δh＝(1-v)h。若为单向增层，则增层率w＝[Δh/h']＝[(1-v)/v]；若为双向增层，则增层率w＝[Δh/h']＝[(1-v)/(2v)]；其中，[]为向上取整符号；采用原路返回的方式对层与层之间进行连接，获得优化后的折线摆动进刀段。
以双向增层法为例，图9c粗实线线段P2P3P4P5为原始折线摆动进刀段，给定合理摆动角度α″(α″≤αlim)，首先按压缩率对折线进行压缩得到虚线折线摆动P2'P3'P4'P5；然后按增层率w＝[Δh/h']＝[(1-v)/(2v)]对折线摆动P2'P3'P4'P5进行增层，并采用原路返回的方式对层与层之间进行连接，可得以P2'、P3'和P4'和P5为端点的优化后的折线摆动进刀段，即为使用增层法的折线摆动角度优化结果，如图9c虚线所示，图中，增层率w＝3，压缩率
Claims (7)
1.一种基于NC程序的腹板折线进刀参数优化方法，其特征在于：该方法包括如下步骤：
A.折线摆动进刀段识别
获取NC加工程序中机床位置坐标，按机床插补运算方式绘制机床坐标运动轨迹，将机床坐标运动轨迹识别划分为进刀段、主面切削段和退刀段；进刀段包括直线进刀段和折线摆动进刀段；
B.折线摆动水平长度判断和优化
如果折线摆动水平长度l小于折线水平长度最小值lmin，则进行折线摆动水平长度优化，优化后进行下一步折线摆动角度判断；如果折线摆动水平长度l大于折线水平长度最小值lmin，直接进行下一步折线摆动角度判断；
C.折线摆动角度优化
如果折线摆动角度α小于等于折线摆动临界角度αlim，则直接输出折线摆动水平长度优化结果；如果折线摆动角度α大于折线摆动临界角度αlim，则使用等比压缩法进行折线摆动角度优化，如果优化后的折线摆动角度α'小于等于折线摆动临界角度αlim，则输出使用等比压缩法的折线摆动角度优化结果；如果优化后的折线摆动角度α'大于折线摆动临界角度αlim，使用增层法对原始折线摆动角度α进行重新优化，然后输出使用增层法的折线摆动角度优化结果。
2.根据权利要求1所述的基于NC程序的腹板折线进刀参数优化方法，其特征在于：所述步骤A中，设机床坐标运动轨迹上点Pi的坐标为(xi，yi，zi)，(i＝1,2…,n)，则折线摆动进刀段识别方法如下：
步骤1：从i＝1(1,2…,n-3)开始往后搜索，若存在前后两点PiPi+1满足：转步骤2；否则，i++，继续步骤1；
步骤2：从j＝i+2(i+2,...n-1)开始往后搜索，若存在前后两点PjPj+1满足：转步骤3；否则，j++，继续步骤2；
步骤3：从m＝i+1(i+1,...j-1)开始，若任意连续两点PmPm+1均满足：
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<mo>+</mo>
<msup>
<mrow>
<mo>(</mo>
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<mi>y</mi>
<mi>m</mi>
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<msub>
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<mo>+</mo>
<mn>1</mn>
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</mrow>
<mn>2</mn>
</msup>
</mrow>
</msqrt>
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</mrow>
</mtd>
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<mtr>
<mtd>
<mi>tan</mi>
<mi>&alpha;</mi>
<mo>=</mo>
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</msub>
<mo>-</mo>
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<mi>z</mi>
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<mi>m</mi>
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<mi>m</mi>
<mo>,</mo>
<mi>m</mi>
<mo>+</mo>
<mn>1</mn>
</mrow>
</msub>
</mfrac>
</mtd>
</mtr>
</mtable>
</mfenced>
其中，lm,m+1为点Pm到点Pm+1的折线摆动水平长度，α为折线摆动角度；
则点Pi+1为折线摆动进刀段起点，点Pj为折线摆动进刀段终点，点Pi+1至Pj之间的轨迹为折线摆动进刀段，搜索终止；否则，该轨迹不属于折线摆动进刀段。
3.根据权利要求1所述的基于NC程序的腹板折线进刀参数优化方法，其特征在于：所述步骤B中，所述lmin＝D-2r，其中，D为镶齿铣刀的直径；r为镶齿铣刀的底圆半径；
所述折线摆动水平长度优化方法包括：
a、可加工区域模拟
将按插补运算方式绘制的机床坐标运动轨迹投影到机床坐标系XOY平面上，以机床坐标P为原点、镶齿铣刀的直径D作圆Q，将圆Q按照投影轨迹从主面切削段起点运动至主面切削段终，得到可加工区域；
其中，环线1和1'之间的区域为圆Q的包络区域SQ，该区域为刀具在腹板主面上的可加工区域；环线2和2'围成的区域为圆Q的圆心的运动轨迹所包围的区域，即环线1的等距偏置区域ST，偏置半径为刀具半径；
b、折线摆动水平长度优化
折线摆动进刀段在机床坐标系下的XOY面的投影依次为P1→P2→P3→…→Pn，共n-1条线段，相邻两点之间的线段长度称为折线在水平面的长度l，即为折线水平方向长度l；
过线段P1Pn中点M作中垂线m，在中垂线m上取一点O，使O与点P2,P3,…,Pn-1在线段P1Pn的同一侧，以O为圆心、OP1为半径R作辅助圆，以点P2',P3',…,Pn-1'将优弧P1Pn分成n-1等分，得到优化后的折线摆动进刀段投影P1→P2'→P3'→…→Pn，优化后的折线水平方向长度为l'，当l'≥lmin时，该优化后的以P1、P2'、P3'……Pn为端点的折线摆动进刀段投影即为满足折线摆动水平长度条件的折线摆动进刀段投影，计算公式为：
其中，
e为OM距离，
s为线段P1Pn的长度，
为优弧P1Pn等分后，每段弧对应的圆心角，
θ为OP1的延长线与OPn的夹角,
从而得到l'与e的对应关系：
<mrow>
<mi>&theta;</mi>
<mo>=</mo>
<mn>2</mn>
<mi>arctan</mi>
<mfrac>
<mrow>
<mn>2</mn>
<mi>e</mi>
</mrow>
<mi>s</mi>
</mfrac>
</mrow>
通过选取合适的e可使得l'满足l'≥lmin；
当取中垂线m上点O在线段P1Pn的另一侧，即与点P2,P3,…,Pn-1不在同一侧时，计算公式为：
其中，
e为OM距离，
s为线段P1Pn的长度，
为劣弧P1Pn等分后，每段弧对应的圆心角，
θ为P1O的延长线与OPn的夹角,
从而得到l'与e的对应关系：
<mrow>
<mi>&theta;</mi>
<mo>=</mo>
<mn>2</mn>
<mi>arctan</mi>
<mfrac>
<mrow>
<mn>2</mn>
<mi>e</mi>
</mrow>
<mi>s</mi>
</mfrac>
</mrow>
通过选取合适的e可使得l'满足l'≥lmin；
获得折线摆动满足水平长度条件的折线摆动进刀段投影后，根据端点P2',P3',…,Pn-1'的X和Y坐标，求得优化后的折线摆动进刀段，即为折线摆动水平长度优化结果。
4.根据权利要求3所述的基于NC程序的腹板折线进刀参数优化方法，其特征在于：优化后的折线摆动进刀段投影端点Pi'(i＝1,2…,n)位置还需满足：
1)Pi'位于等距偏置区域ST内，确保刀具摆动过程不超出包络区域SQ；
2)新轨迹P1→P2'→P3'→…→Pn始终位于等距偏置区域ST内，确保刀具摆动时不与腹板主面上岛屿发生干涉。
5.根据权利要求1所述的基于NC程序的腹板折线进刀参数优化方法，其特征在于：所述步骤C中，折线摆动临界角度αlim满足其中，hic为刀具内切削高度；lnc为刀具底部无切削长度；直径为D、底圆半径为r的镶齿铣刀，刀具底部无切削长度lnc＝D-2r。
6.根据权利要求1所述的基于NC程序的腹板折线进刀参数优化方法，其特征在于：所述步骤C中，使用等比压缩法进行折线摆动角度优化的步骤包括：以腹板主面为基准，优化后后的位置高度h'＝AP+2～3mm，其中Ap为槽加工最大切深，h'与原始高度h的比值称为压缩率，用v表示，则新的摆动角度α'满足tanα′＝vtanα；对折线摆动进刀段进行压缩，压缩过程中，折线摆动进刀段终点不变，线段其余端点的x坐标和y坐标不变，仅z的坐标乘以压缩率，获得优化后的折线摆动进刀段。
7.根据权利要求1所述的基于NC程序的腹板折线进刀参数优化方法，其特征在于：所述步骤C中，使用增层法对原始折线摆动角度α进行重新优化的步骤包括：将折线摆动进刀段投影到XOY水平面，根据投影轨迹是否封闭，将增层类型分为单向增层和双向增层，投影轨迹封闭为单向增层，投影轨迹不封闭为双向增层；设原始折线摆动高度为h，按照压缩率压缩后折线摆动高度h'＝vh，则增层高度Δh＝(1-v)h；若为单向增层，则增层率w＝[Δh/h']＝[(1-v)/v]；若为双向增层，则增层率w＝[Δh/h']＝[(1-v)/(2v)]；其中，[]为向上取整符号；采用原路返回的方式对层与层之间进行连接，获得优化后的折线摆动进刀段。
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