型腔特征在起落架支柱套筒中十分常见，特别是在双偏心起落架支柱套筒中，型腔数量多，区域狭小，加工要求十分严格。实际加工起落架支柱套筒过程中，型腔加工时间占整体加工时间的比重很大，有的甚至高达30%以上，提高型腔的加工效率对起落架支柱套筒的整体高效加工意义重大。而提高加工效率的关键是寻求优良的刀路轨迹和保证加工过程中的稳定性。在起落架支柱套筒型腔较大切深或尖角处，随着主轴转速和进给率的提高，切削力改变剧烈，只能采用参数保守的刀路轨迹加工。另外起落架支柱套筒形状复杂，而且长径比大，加工时两端支撑，整体工艺系统动刚度差，加工刀具极易产生振动。为了使上述问题得到改善，开展以下几方面研究：借鉴中轴理论生成型腔边界轮廓的中轴线，再按照单边拓扑遍历规则遍历中轴线，构造最大内切圆及其对应的公切线，实现了单摆线加工轨迹和双摆线加工轨迹的生成，并将其应用于起落架支柱套筒的型腔加工。针对摆线加工轨迹的运动周期并考虑其特殊性，建立了一种基于径向切深的摆线加工轨迹的铣削力模型，通过定义加工过程中的径向切深，快速地实现刀具切入切出角的计算，进而求解出铣削力微元，再通过坐标变换，将铣削力微元变换到全局坐标系下积分得出铣削合力。在摆线加工轨迹切削力模型的基础上，着重探究径向切深、刀具转速与摆线加工轨迹加工稳定性的关系，建立了基于径向切深的摆线加工轨迹铣削稳定性模型。研究摆线加工轨迹的径向切深和步长的数值关系，根据建立的稳定性模型，通过优化算法得到在保证加工稳定性前提下摆线加工轨迹的最优步长，实现型腔加工效率最大化。用实验和仿真验证所建立的摆线加工轨迹的铣削力模型、稳定性模型和步长优化策略的有效性。