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龙图腾网获悉西安交通大学申请的专利一种激光数控机床加工无锥度群孔的装置和方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN116652416B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2026-01-09发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202310657318.6，技术领域涉及：B23K26/382；该发明授权一种激光数控机床加工无锥度群孔的装置和方法是由崔健磊;周熙杰;梅雪松;谢合瑞;孙铮;刘斌;凡正杰;王文君设计研发完成，并于2023-06-05向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种激光数控机床加工无锥度群孔的装置和方法在说明书摘要公布了：本发明公开了一种激光数控机床加工无锥度群孔的装置和方法，该装置由激光与振镜系统、五轴数控机床系统和计算机控制系统组成；所采用加工工艺为倾斜工件旋转钻孔，孔径由振镜扫描填充圆直径决定，孔型由工件倾斜角度决定，此工艺在加工过程中需要保证激光光轴与五轴数控机床旋转轴相对位置不变，因此可以通过五轴数控机床插补联动控制，在工件上不同位置进行无锥孔加工，从而实现无锥度群孔加工。本发明有效结合激光加工与五轴数控机床的优点，实现高质量、高精度、高效率的无锥度群孔加工。

本发明授权一种激光数控机床加工无锥度群孔的装置和方法在权利要求书中公布了：1.一种激光数控机床加工无锥度群孔的方法，其特征在于，该方法基于一种激光数控机床加工无锥度群孔的装置，该装置包括激光与振镜系统、五轴数控机床系统和计算机控制系统；激光与振镜系统包括飞秒激光器第一反射镜、孔径光阑、14波片、第二反射镜和扫描振镜，五轴数控机床系统包括五轴数控机床和工装夹具，计算机控制系统包括计算机控制器；飞秒激光器发射激光经过第一反射镜、孔径光阑、14波片、第二反射镜和扫描振镜汇聚到工件上，工件经过工装夹具固定在五轴数控机床上，计算机控制器用于连接控制飞秒激光器、扫描振镜和五轴数控机床； 五轴数控机床能够实现X，Y，Z三个方向的水平直线运动，A轴能够实现绕X轴的倾斜运动，C轴能够实现绕Z轴的旋转运动；五轴数控机床XYZ轴定位精度为0.01mm，重复定位精度为0.005mm，A轴回转角度为±110°，定位精度为10″，重复定位精度5″，C轴额定转速为200rpm，最大转速为400rpm；五轴数控机床的数控系统为西门子数控系统，对五轴数控机床进行运动控制，能够进行点位运动、插补运动模式，通过PLC与NC数据交换，实现上位机控制机床运动 该方法包括： 该方法为倾斜工件旋转加工方法，通过五轴数控机床A轴运动，使激光光轴与加工平面夹角为θ，形成倾斜加工，倾斜角度大小决定了微孔的锥度，通过扫描振镜控制飞秒激光形成圆形填充的加工路径，所填充的圆直径大小决定了微孔的直径；在加工过程中，五轴数控机床C轴带动工件不断做旋转运动，并且激光光轴与五轴数控机床C轴始终相交于孔加工位置； 通过转换参考系的方法，依靠五轴数控机床的XYZC联动控制，实现激光加工其他点时，激光光轴始终与该加工点的旋转轴相交于孔口圆心位置； 该方法的具体实现方法如下： 加工第一个孔时，加工中心O1与五轴数控机床C轴位置重合，五轴数控机床A轴偏转θ后，工件倾斜θ，五轴数控机床C轴与激光光轴夹角也为θ，通过调整五轴数控机床X轴和Y轴位置，使得加工中心O1与激光光轴重合，此时激光光轴与五轴数控机床C轴相交于加工中心O1；加工下一孔时，移动五轴数控机床XY轴，使下一个加工点O2与激光光轴重合，该孔法线方向为C′轴，激光光轴与C′轴相交于O2，C轴与C′轴直线距离为Δr； 当五轴数控机床绕C轴运动时，相对地面参考系，O1点静止，O2将以O1为圆心，Δr为半径做空间匀速圆周运动，即相对地面参考系，工件以五轴数控机床C轴做旋转运动；此时通过数控系统控制五轴数控机床XYZ轴做圆周插补运动，相对地面参考系，插补运动的圆心与初始位置的O1点重合，插补半径为Δr，插补运动与C轴旋转运动时刻保持同步，即两个运动同时开始和停止，XYZ轴的合成插补速度与C轴旋转线速度需要时刻相同；在机床参考系中，O2的运动轨迹与在地面参考系下的五轴数控机床运动轨迹相同，所以相对地面参考系，O2点静止，又因为O1和O2都在工件上，两点的相对位置和相互运动关系都不变，因此O1将以O2为圆心，Δr为半径做空间匀速圆周运动，即相对地面参考系，工件以五轴数控机床C′轴做旋转运动，从而实现O2孔的倾斜旋转加工； 重复上述过程，即可实现工件的群孔加工。

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