CN116809691A - 一种基于数控机床的冷挤压制孔激光指示装置及方法 - Google Patents

Abstract

本申请涉及数控加工技术领域，公开了一种基于数控机床的冷挤压制孔激光指示装置及方法，本申请将激光指示装置与数控加工机床结合，激光指示装置安装在机床的主轴上，利用机床的精度，快读校正激光指示装置的精度，并且利用数据程序的灵活性，实现冷挤压制孔的灵活指示和快速响应。本申请能够指导操作人员使用正确的衬套挤压正确的孔位，从而降低冷挤压制孔人工操作的质量风险以及劳动强度，并最终提高工作效率。

Description

一种基于数控机床的冷挤压制孔激光指示装置及方法

技术领域

本申请涉及数控加工技术领域，具体的说涉及一种基于数控机床的冷挤压制孔激光指示装置及方法。

背景技术

激光指示通过一个光点或一条光线指向物体，由于使用方便，在多行业广泛应用。在制造业常见用于材料切割指引、距离指示等场景。但多数应用的激光光源位置固定，调整复杂。且在零部件加工中，为了避免拆除工装、夹具导致的零部件应力变形问题，经常需要进行在机测量，或者加工间隙在机床上进行其他操作。但是机床内空间狭小，加工时常伴随粉尘、切削液腐蚀等问题，环境恶劣，在机床内加装设备的稳定性和精度难以保证。

冷挤压通常用于大型结构件表面，在室温下，将毛坯放入模具型腔中，在强大的压力和一定的速度作用下，使得金属零件从型腔中挤出而获得一定的形状、尺寸和力学性能的制件。冷挤压过程中，材料处于三向应力状态，材料内部组织致密，具有沿材料轮廓分布的纤维，因此零件的硬度较高、耐磨性、抗腐蚀性、抗疲劳性较好，通过该加工方式能够得到尺寸精度较高、表面质量较好的零件。随着冷挤压技术的快速推广使用，飞机零部件需要冷挤压孔数量和孔径规格越来越多，由于航空零部件属于多品种小批量的离散制造，并且冷挤压专业设备成本高，因此现有的冷挤压操作多为工人手动操作，操作人员需要手持工艺人员提供的冷挤压孔位图对照进行冷挤压操作，因此整个加工过程操作人员工作强度大，操作过程中存在漏孔风险，并且每500孔操作时间约12小时，加工效率低下。

进一步地，由于存在不同孔径的冷挤压孔大面积交错，操作人员需要通过肉眼比对工艺说明书上不同规格的冷挤压孔与零件实物冷挤压孔的位置。在小面积内，多个不同规格的冷挤压孔交错，且孔径相差较小，存在相邻孔径为φ4.5和φ4.6的情况，无法用肉眼识别。在冷挤压孔径相差较小的情况下，使用错误衬套进行冷挤压操作的风险较大，可能影响零件加工质量。当使用较小的衬套挤压较大的孔时，可能会出现挤压不充分甚至没有挤到的情况，使冷挤压操作失去了强化材料的作用；当使用较大的衬套挤压较小的孔时，可能会出现过挤压，甚至挤裂孔的现象，对飞机装配、飞机寿命造成严重影响。

发明内容

为了解决上述现有技术中存在的问题和不足，本申请提出了一种基于数控机床的冷挤压制孔激光指示装置及方法，

为了实现上述发明目的，本申请的技术方案具体如下：

一种基于数控机床的冷挤压制孔激光指示装置，所述激光指示装置包括依次连接的激光发射器、激光发射器调姿中间件以及刀柄，所述激光发射器调姿中间件包括第一阶圆柱体和第二阶圆柱体，第一阶圆柱体上设置有第一轴向中心通孔，所述激光发射器设置在第一轴向中心通孔中，激光发射器与第一轴向中心通孔的内壁之间设置有橡胶垫圈，所述第二阶圆柱体插设在刀柄的夹刀口中，所述刀柄设置在数控机床的主轴上；所述第一阶圆柱体上沿轴向设置有两组调姿机构，每组调姿机构包括四个调姿螺钉，第一阶圆柱体上设置有数量匹配的螺纹孔，调姿螺钉安装在螺纹孔内。

作为优选地，所述第二阶圆柱体 上设置有第二轴向中心通孔，所述第二轴向中心通孔中设置有电池，电池与所述激光发射器连接。

作为优选地，所述每组调姿机构中的四个调姿螺钉沿第一阶圆柱体的圆周方向均匀分布。

作为优选地，所述第一阶圆柱体的外表面设置有散热翅片。

作为优选地，所述两组调姿机构中，第一组调姿机构设置在前端，与激光发射器调姿中间件端部之间的距离小于5mm；第二调组姿机构设置在后端，与激光发射器调姿中间件尾部之间的距离小于5mm。

一种基于数控机床的冷挤压制孔激光指示方法，所述方法以上所述的激光指示装置实现，包括以下步骤：

步骤S1.将激光指示装置安装在数控机床上，激光指示装置的刀柄与数控机床的主轴连接；

步骤S2.装置装配完成后，将整个激光指示装置作为数控加工刀具，进行测刀，明确刀长和半径；

步骤S3.按照零件上的待指示区域的数模或测量程序，编写NC程序；

步骤S4.在待加工零件或工装上，选择一个已知的孔作为校正孔，首先将主轴移动到激光指示装置与校正孔的最小指示距离处，根据激光指示装置发出的激光与校正孔的位置，调整第一组调姿机构中的四个螺钉，确保此时发出的激光与已知孔的圆心同心；然后又将主轴移动到激光指示装置与校正孔的最大指示距离处，调整第二调姿机构中的四个螺钉，确保此时发出的激光与已知孔的圆心同心；接着主轴带着激光指示装置旋转90°、180°和270°，重复以上操作，保证激光指示装置与机床的主轴轴线共线；

步骤S5.按照刀具参数在机床刀库创建刀具，调用编写的NC程序，激光指示装置伴随主轴移动，实现零件待指示区域的激光指示；

步骤S6.操作人员按照激光指示装置指示的区域进行操作，完成当前指示区域冷挤压制孔后，点击机床上的继续执行按钮，机床继续执行NC程序，激光指示装置伴随主轴运动至下一个待指示区域。

作为优选地，所述编写的NC程序中，包括多个子程序，每一个子程序包含对一类待指示区域的所有位置的指示。

作为优选地，每一个子程序包括多个主轴固定投射点，每个主轴固定投射点根据摆角不同，投射一类待指示区域内的不同位置。

作为优选地，所述编写的NC程序中，包括多个子程序，每一个子程序包括一段主轴的特定运动轨迹，用于指示操作区域外且已经约定好的固定点位。

作为优选地，所述固定点位处设置有指示标牌，指示标牌上设置有若干指示标语。

作为优选地，激光指示装置在投射指定角度和范围的待指示区域时，主轴抬高到最高行程，并移动到预设的固定投射点，在关闭机床五轴联动的状态下，仅适用A/C或A/B摆，实现对该区域内的所有位置的激光指示。

本申请的有益效果：

（1）本申请将激光指示装置与数控加工机床结合，激光指示装置安装在机床的主轴上，利用机床的精度，快读校正激光指示装置的精度，并且利用数据程序的灵活性，实现冷挤压制孔的灵活指示和快速响应。本申请能够指导操作人员使用正确的衬套挤压正确的孔位，从而降低冷挤压制孔人工操作的质量风险以及劳动强度，并最终提高工作效率。

（2）本申请的激光指示装置中，激光发射器调姿中间件的外壁设置有散热翅片，增大了与空气的接触面积，能够提升装置的散热效果。

附图说明

本申请的前述和下文具体描述在结合以下附图阅读时变得更清楚，附图中：

图1为激光指示装置结构示意图；

图2为NC程序示意图；

图3为激光校正示意图。

图中：

1、激光发射器；2、激光发射器调姿中间件；3、刀柄；4、橡胶垫圈；5、电池；6、调姿机构；8、调姿螺钉；9、螺纹孔；10散热翅片；201、第一阶圆柱体；202、第二阶圆柱体。

具体实施方式

为了使本领域的技术人员更好地理解本申请中的技术方案，下面将通过几个具体的实施例来进一步说明实现本申请发明目的的技术方案，需要说明的是，本申请要求保护的技术方案包括但不限于以下实施例。基于本申请中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。

实施例1

冷挤压通常用于大型结构件表面，在室温下，将毛坯放入模具型腔中，在强大的压力和一定的速度作用下，使得金属零件从型腔中挤出而获得一定的形状、尺寸和力学性能的制件。冷挤压过程中，材料处于三向应力状态，材料内部组织致密，具有沿材料轮廓分布的纤维，因此零件的硬度较高、耐磨性、抗腐蚀性、抗疲劳性较好，通过该加工方式能够得到尺寸精度较高、表面质量较好的零件。随着冷挤压技术的快速推广使用，飞机零部件需要冷挤压孔数量和孔径规格越来越多，由于航空零部件属于多品种小批量的离散制造，并且冷挤压专业设备成本高，因此现有的冷挤压操作多为工人手动操作，操作人员需要手持工艺人员提供的冷挤压孔位图对照进行冷挤压操作，因此整个加工过程操作人员工作强度大，操作过程中存在漏孔风险，并且每500孔操作时间约12小时，加工效率低下。

进一步地，由于存在不同孔径的冷挤压孔大面积交错，操作人员需要通过肉眼比对工艺说明书上不同规格的冷挤压孔与零件实物冷挤压孔的位置。在小面积内，多个不同规格的冷挤压孔交错，且孔径相差较小，存在相邻孔径为φ4.5和φ4.6的情况，无法用肉眼识别。在冷挤压孔径相差较小的情况下，使用错误衬套进行冷挤压操作的风险较大，可能影响零件加工质量。当使用较小的衬套挤压较大的孔时，可能会出现挤压不充分甚至没有挤到的情况，使冷挤压操作失去了强化材料的作用；当使用较大的衬套挤压较小的孔时，可能会出现过挤压，甚至挤裂孔的现象，对飞机装配、飞机寿命造成严重影响。

基于此，本申请的实施例提出了一种基于数控机床的冷挤压制孔激光指示装置及方法，通过将激光指示装置与数控加工机床结合，激光指示装置安装在机床的主轴上，利用机床的精度，快读校正激光指示装置的精度，并且利用数据程序的灵活性，实现冷挤压制孔的灵活指示和快速响应。本申请能够指导操作人员使用正确的衬套挤压正确的孔位，从而降低冷挤压制孔人工操作的质量风险以及劳动强度，并最终提高工作效率。

本实施例首先对激光指示装置进行介绍和说明。

本实施例公开了一种基于数控机床的冷挤压制孔激光指示装置，参照说明书附图1，所述激光指示装置包括从前往后依次连接的依次连接的激光发射器1、激光发射器调姿中间件2和刀柄3，所述激光发射器调姿中间件2由两个大小不同的圆柱体组成，包括第一阶圆柱体201和第二阶圆柱体202，两个圆柱体的圆心同心，并且与刀柄是同心的；第一阶圆柱体201和第二阶圆柱体201上沿轴线方向分别设置有贯通的第一轴向中心通孔和第二轴向中心通孔，两个中心通孔连通，所述激光发射器1设置在第一轴向中心通孔中，并且激光发射器1与第一轴向中心通孔的内壁之间设置有橡胶垫圈4，橡胶垫圈4套设在激光发射器1的外周，并且同时紧密接触激光发射器1的外周以及激光发射器调姿中间件2的第一阶圆柱体201的内壁；所述第二轴向中心通孔中设置有电池5，所述电池5与激光发射器1连接，用于向激光发射器1供电；所述第二阶圆柱体202的尾部插设在刀柄3的夹刀口中，第二阶圆柱体202的外径与刀柄3夹刀口的内径相适配，所述刀柄3设置在数控机床的主轴上。

进一步地，由于制造精度的原因，激光发射器1、激光发射器调姿中间件2可能存在误差，导致发出的激光与主轴的轴线不共线，所以需要设置调姿机构进行调节。具体的，所述第一阶圆柱体201上沿轴线方向设置有前后两组调姿机构6，每一组调姿机构6均包括四个调姿螺钉8，第一阶圆柱体201上设置有数量匹配的螺纹孔9，调姿螺钉8安装在螺纹孔9内。

在本实施例中，需要说明的是，每一组调姿机构6中的四个调姿螺钉沿第一阶圆柱体201的周向均匀分布，也就是说同一组调姿机构中，四个调姿螺钉间隔90°设置在第一阶圆柱体201上。其中，位于前端的第一组调姿机构负责调节靠近激光光源的四个方向，以调整激光角度；位于后端的第二组调姿机构负责调节远离激光光源的四个方向，以调整激光角度。通过两组8个螺钉，调整整个激光指示装置的姿态与激光角度，以确保激光发射器与机床主轴尽可能的共线，进而确保在激光投射的最大距离内，激光指示装置误差在可接受的范围内。

在本实施例中，还需要说明的是，调姿螺钉8的数量至少为两个，但是两个个调姿螺钉只能调整垂直度方向，三个螺钉则可以调整120°，四个螺钉调整90°4个方向，以此类推，因此四个为最佳的选择。

在本实施例中，通过旋紧或者旋松调节螺钉，实现激光发射器在某个方向的偏移，进行实现调姿的效果。

进一步地，所述第一阶圆柱体201的外表面设置有散热翅片10。由于待指示的位置较多，人工操作时间长，工作过程中，激光发射器持续照射产生热量，所以第一阶圆柱体201的外部设置散热翅片10，用于增大与空气接触面积，提升散热效果。并且，为了进一步提升散热效果，还可以在指示装置的夹缝中涂抹硅脂。

进一步地，所述两组调姿机构中，位于前端的第一组调姿机构与激光发射器调姿中间件2端部之间的距离小于5mm，并且该组四个调姿螺钉完全接触激光发射器；位于后端的第二调组姿机构与激光发射器调姿中间件2尾部之间的距离小于5mm，并且该组中的四个调姿螺钉也是完全接触激光发射器的。

本实施例的激光指示装置可用于无法使用无线通讯的保密区域内，在此环境的限制条件下，通过机床主轴按照特定轨迹运动或者指示特定点位，区别不同类型的待指示区域；如果无此限制，可以在机床PLC和刀柄装置内，分别安装无线通讯装置，通过NC程序修改机床R变量，根据R变量的改变，同步激活PLC通信装置，向激光指示装置发送信号，机床上的轮询程序发现R变量的改变，进而触发NC程序继续执行，机床主轴上的激光指示装置指向下一个待指示位置。区别不同类型的待指示区域包括但不限于以上方法。

基于同一发明构思，本实施例还公开了一种基于数控机床的冷挤压制孔激光指示方法，本方法通过以上所述的激光指示装置实现，所述方法具体包括以下步骤。

步骤S1.将激光指示装置安装在数控机床上，激光指示装置的刀柄与数控机床的主轴连接，完成激光指示装置的装配。

步骤S2.装置装配完成后，将整个激光指示装置作为数控加工刀具，进行测刀，明确刀具的刀长和半径等重要参数。

步骤S3.按照零件上的待指示区域的数模或测量程序，编写NC程序。

在本实施例中，NC程序可以为了降低用错冷挤压衬套的角度，一条NC程序指示完目标零件的一个零件一个孔径的所有孔，也可以为了方便操作人员同侧操作方便，一次指示一个面的所有孔径的冷挤压孔。

步骤S4.在使用装置进行指示前，需要对装置进行激光校正。具体如下：在待加工零件或工装上，选择一个已知的孔作为校正孔，首先将主轴移动到激光指示装置与校正孔的最小指示距离处，根据激光指示装置发出的激光与校正孔的位置，调整位于前端的第一组调姿机构中的四个螺钉，确保此时激光发射器发出的激光与已知孔的圆心同心；然后又将主轴移动到激光指示装置与校正孔的最大指示距离处，调整位于后端的第二组调姿机构中的四个螺钉，也确保此时激光发射器发出的激光与已知孔的圆心同心；接着主轴带着激光指示装置旋转90°、180°和270°，重复以上操作，保证激光指示装置与机床的主轴轴线共线。

在本实施例中，工装指的是用于装夹待加工零件的工装。在选取校正孔时，因为工装已经定位，如果工装上有已知的孔，可以直接选择工装上的已知孔作为校正孔。

在本实施例中，在选取校正孔时，也可以使用探头选择零件或工装上一个未知的孔，然后获取坐标，该孔此时由未知孔变为已知孔，即可作为校正孔。

在本实施例中，选取的校正孔其孔径越小越好，因为孔径过大就不能根据激光交点在孔心的位置判断激光校正的方向。

在本实施例中，最小指示距离是指最小的安全距离，即将主轴移动至距离校正孔最近的位置处，此时不能发生干涉或碰撞，并且能够看清楚激光十字中心是否在校正孔中。如果手动校正一般通过数控系统下发指令，使主轴在保持一个轴不动的情况下，移动到该孔上方，然后通过手轮，微调降低高度。如果是程序中给定坐标，可以给定一个避免碰撞的最小安全距离，比如100mm。太低不利于人眼观察。

在本实施例中，最大指示距离是指往远离该校正孔的方向到最大距离。比如AB摆角的机床，移动Z轴，远离该孔。

步骤S5.按照刀具参数在机床刀库创建刀具，调用编写的NC程序，激光指示装置伴随主轴移动，实现零件待指示区域的激光指示。

在本实施例中，编写的NC程序中，包括多个子程序，每一个子程序包含对一类待指示区域的所有位置的指示。所述一类指示区域指的是该类区域内包含的冷挤压孔的规格是一样的，例如孔径大小是相同的。也就是说待加工零件有多少类型的指示区域，NC程序中就对应有几个子程序，并且一个程序只能指示一种规格的待指示区域，不同的NC子程序用于指示不同规格的待指示区域。

进一步地，每一个子程序包括多个主轴固定投射点，每个主轴固定投射点根据摆角不同，投射一类待指示区域内的不同位置。激光刀具安装在主轴上，伴随主轴移动，因此为了避免主轴移动时，操作人员在机床内部带来的安全隐患，在编程时，应尽可能使主轴远离操作位置，同时，使主轴尽可能在小范围摆动。

进一步地，根据激光投射面的范围和角度，在保证精度的情况下，设置最少的主轴固定投射点。在投射指定角度和范围的待指示区域时，主轴抬高到最高行程，移动到预设的固定投射点，在关闭机床五轴联动的状态下，仅使用A/C或A/B摆，实现对该区域内的所有待指示区域的激光指示。也就是说，激光指示装置在给操作人员指示孔位时，主轴移动到固定投射点后，不会再继续移动，而是在该位置处，利用机床的AC或BC摆，在空间内摆动实现多个孔位的指示，当该主轴固定投射点指示完能够指示的孔位后，再移动至下一固定投射点进行指示，这样能够尽可能减少主轴的移动，尽可能降低安全事故的发生。

步骤S6.操作人员按照激光指示装置指示的区域进行操作，完成当前指示区域冷挤压制孔后，点击机床上的继续执行按钮，机床继续执行NC程序，激光指示装置伴随主轴运动至下一个待指示区域。

进一步地，在本实施例中，所述编写的NC程序中，每一个子程序包括一段主轴的特定运动轨迹，主轴在执行该特定运动轨迹时，激光指示装置指示冷挤压操作区域外并且已经约定好的固定点位，主要是用于提醒操作人员，上一个规格的待指示区域已经全部操作完成，开始操作另一种规格的待指示区域，也代表此时需要更换制孔工具的规格。固定点位按照约定，对应不同的待指示区域，如：固定点位1意为下一个程序指示的是3.6的孔，操作人员收到指示后，更换不同的加工工具，执行3.6孔径的冷挤压制孔操作，照射点位2意为下一个程序指示的是4.1的孔，则表示此时需要加工4.1孔径的冷挤压孔，以此类推。

也就是说，为了提醒操作人员更换制孔工具，激光指示装置指示完一类待指示区域后，会执行一段特定的运动轨迹。特定运动轨迹是自定义的，只需要与操作人员约定好，比如操作人员退到机床外，主轴在远离操作人员入口的位置做360°摆角，避免发生碰撞的同时，此时主轴上的激光划出的轨迹告知操作人员，开始指示。特定运动轨迹也可以是匀速绕3遍八字摆。

在本实施例中，需要说明的是，当指示完一类待指示区域后，机床主轴都会复位，回到零位置，然后再执行相应的特定运动轨迹。

进一步地，为了更好的提醒操作人员更换制孔工具，可以在特定运动轨迹的固定点位处设置指示标牌，指示标牌上设置有若干指示标语，指示标语可以写明孔径大小。当激光指示装置执行特定运动轨迹后，操作人员可以根据激光指示在指示牌上的位置，进而根据该位置处指示标语标明的孔径大小，更换制孔工具，然后继续完成下一规格的冷挤压制孔。

实施例2

本实施例以以某部件冷挤压操作为例，对基于数控机床的冷挤压制孔激光指示方法做出进一步的说明和解释。

本实施例首先对部件的加工情况以及指示装置的规格参数进行简单的介绍。

在本实施例中，部件上离散分布有1000余个冷挤压孔，孔径包括：3.66、4.39、4.43、5.43、5.61、5.82、6.1共7种不同规格，且存在相近规格的冷挤压孔在大面积区域交错相邻的情况。

进一步地，本实施例中，激光发射器的光源直径12mm、波长500nm、功率 10mw，激光为绿色十字，十字中心点指示冷挤压孔。电池为5v，连续使用时间超过10小时，整个激光指示装置的刀长为155mm，工作长度为122mm。

在编程软件CATIA中，将主轴固定投射点到冷挤压孔的连线作为主轴摆角，逐个冷挤压孔生成对应的指示代码，且在每个冷挤压孔的指示代码后添加M05和M00，确保主轴停止运动。

参照说明书附图2，第一个固定投射点位的坐标是(X3700.0000、Y550.0000、Z1000.0000、C272.8721、A50.0042)，激光指示装置在该区域一共投射了11个冷挤压孔。

第二个固定投射点位的坐标是(X4700.0000、Y550.0000、Z1000.0000、C274.9524、A42.9644)。

指示装置校正：

在使用本装置指示冷挤压孔之前，需要校准。在零件或工装上，选择一个已知的孔，或者使用探头选择零件或工装上一个未知的孔，获取其坐标，该孔作为校正孔用于装置的校正。此处坐标为(X6420.0000、Y10.0000、Z0、C0、A0)，孔径为2mm，在这里孔径越小，校准的精度越高。然后，将本指示装置安装在机床的主轴上，装置的刀柄与机床主轴连接，在数控系统中给出刀长和直径。由于本装置在工作时不发生切削旋转，所以其他刀具参数设为空。

将机床主轴移动到已知孔位正上方，坐标为(X6420.0000、Y10.0000、Z500、C0、A0)，激光光线的照射距离是500mm，开始校正光线位置。光线正投影参照说明书附图3所示，绿色十字激光在已知孔位的左上方，调整靠近激光指示装置出光孔位置的第一组调姿机构中的四个螺钉，需要将左侧和上方的螺钉继续旋紧，将下方和右侧的螺钉旋松，确保绿色十字的中心与已知孔的圆心同心。然后，将主轴移动到已知孔位正上方，坐标为(X6420.0000、Y10.0000、Z1800、C0、A0)，激光光线的照射距离是1800mm，开始校正光线位置，调整远离激光指示装置出光孔位置的第二组调姿机构中的四个螺钉，重复以上步骤，确保绿色十字的中心与已知孔的圆心同心，然后主轴带着指示装置分别旋转90°、180°和270°，重复以上操作步骤，完成指示装置的校正。

在本实施例中，出光孔位置即是激光指示装置第一阶圆柱体的端部位置。

冷挤压制孔指示：

校正完成之后，运行编写的NC程序，3.66、4.39、4.43、5.43、5.61、5.82、6.1共7种不同规格，对应7个子程序，首先是3.66孔径的冷挤压孔。主轴移动到第一个固定投射位置后，激光指示到第一个孔，工人执行冷挤压操作之后，用机床手轮点击继续执行，机床手轮通过机床PLC系统预留端口与机床操作系统通信，通过手轮传递电信号判断，向操作系统传递信号，机床操作系统监听该端口，收到信号将指定全局变量置1。NC程序循环读取该变量，如果为1则继续运行，激光指示到位后，NC程序到暂停代码，继续循环读取指定的全局变量。主轴按照程序摆角，指向下一个孔，按此循环。直到完成所有冷挤压孔的操作。或本段程序运营完成，执行特定轨迹代码，

每个子程序的开始和结束用特定（约定好）的主轴运动轨迹表示本孔径的衬套已操作完毕。如：主轴回到0位置，匀速绕3遍8字。提醒操作人员，看到该主轴运动轨迹后，按照由大到小或者由小到大的顺序更换下一个规格的衬套。

在通用的工序说明书上备注每个孔径的衬套数量、每个规格衬套对应的子程序。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请保护范围的阻碍。

在本申请的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

以上所述，仅是本申请的较佳实施例，并非对本申请做任何形式上的阻碍，凡是依据本申请的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化，均落入本申请的保护范围之内。

Claims (11)

1.一种基于数控机床的冷挤压制孔激光指示装置，其特征在于，所述激光指示装置包括依次连接的激光发射器、激光发射器调姿中间件以及刀柄，所述激光发射器调姿中间件包括第一阶圆柱体和第二阶圆柱体，第一阶圆柱体上设置有第一轴向中心通孔，所述激光发射器设置在第一轴向中心通孔中，激光发射器与第一轴向中心通孔的内壁之间设置有橡胶垫圈，所述第二阶圆柱体插设在刀柄的夹刀口中，所述刀柄设置在数控机床的主轴上；所述第一阶圆柱体上沿轴向设置有两组调姿机构，每组调姿机构包括四个调姿螺钉，第一阶圆柱体上设置有数量匹配的螺纹孔，调姿螺钉安装在螺纹孔内。

2.根据权利要求1所述的一种基于数控机床的冷挤压制孔激光指示装置，其特征在于，所述第二阶圆柱体 上设置有第二轴向中心通孔，所述第二轴向中心通孔中设置有电池，电池与所述激光发射器连接。

3.根据权利要求1所述的一种基于数控机床的冷挤压制孔激光指示装置，其特征在于，所述每组调姿机构中的四个调姿螺钉沿第一阶圆柱体的圆周方向均匀分布。

4.根据权利要求1所述的一种基于数控机床的冷挤压制孔激光指示装置，其特征在于，所述第一阶圆柱体的外表面设置有散热翅片。

5.根据权利要求1所述的一种基于数控机床的冷挤压制孔激光指示装置，其特征在于，所述两组调姿机构中，第一组调姿机构设置在前端，与激光发射器调姿中间件端部之间的距离小于5mm；第二调组姿机构设置在后端，与激光发射器调姿中间件尾部之间的距离小于5mm。

6.一种基于数控机床的冷挤压制孔激光指示方法，其特征在于，所述方法采用基于上述权利要求1-5任意一项所述的激光指示装置实现，包括以下步骤：

步骤S1.将激光指示装置安装在数控机床上，激光指示装置的刀柄与数控机床的主轴连接；

步骤S2.装置装配完成后，将整个激光指示装置作为数控加工刀具，进行测刀，明确刀长和半径；

步骤S3.按照零件上的待指示区域的数模或测量程序，编写NC程序；

步骤S4.在待加工零件或工装上，选择一个已知的孔作为校正孔，首先将主轴移动到激光指示装置与校正孔的最小指示距离处，根据激光指示装置发出的激光与校正孔的位置，调整第一组调姿机构中的四个螺钉，确保此时发出的激光与已知孔的圆心同心；然后又将主轴移动到激光指示装置与校正孔的最大指示距离处，调整第二调姿机构中的四个螺钉，确保此时发出的激光与已知孔的圆心同心；接着主轴带着激光指示装置旋转90°、180°和270°，重复以上操作，保证激光指示装置与机床的主轴轴线共线；

步骤S5.按照刀具参数在机床刀库创建刀具，调用编写的NC程序，激光指示装置伴随主轴移动，实现零件待指示区域的激光指示；

步骤S6.操作人员按照激光指示装置指示的区域进行操作，完成当前指示区域冷挤压制孔后，点击机床上的继续执行按钮，机床继续执行NC程序，激光指示装置伴随主轴运动至下一个待指示区域。

7.根据权利要求6所述的一种基于数控机床的冷挤压制孔激光指示方法，其特征在于，所述编写的NC程序中，包括多个子程序，每一个子程序包含对一类待指示区域的所有位置的指示。

8.根据权利要求7所述的一种基于数控机床的冷挤压制孔激光指示方法，其特征在于，每一个子程序包括多个主轴固定投射点，每个主轴固定投射点根据摆角不同，投射一类待指示区域内的不同位置。

9.根据权利要求6所述的一种基于数控机床的冷挤压制孔激光指示方法，其特征在于，所述编写的NC程序中，包括多个子程序，每一个子程序包括一段主轴的特定运动轨迹，用于指示操作区域外且已经约定好的固定点位。

10.根据权利要求9所述的一种基于数控机床的冷挤压制孔激光指示方法，其特征在于，所述固定点位处设置有指示标牌，指示标牌上设置有若干指示标语。

11.根据权利要求6所述的一种基于数控机床的冷挤压制孔激光指示方法，其特征在于，激光指示装置在投射指定角度和范围的待指示区域时，主轴抬高到最高行程，并移动到预设的固定投射点，在关闭机床五轴联动的状态下，仅适用A/C或A/B摆，实现对该区域内的所有位置的激光指示。