激光精細加工技術在航空航天復雜構件制造中有著不可替代的作用，在傳統(tǒng)制造工藝無法滿足的復雜構件微細加工中，如薄膜材料、硬脆材料和超合金材料的表面加工、修理、刻型、打孔、完整性標印等，先進激光制造技術因其在非接觸加工、材料普適性等方面的顯著優(yōu)勢，成為復雜構件表面精細制造的唯一選擇。因此，國內外極力發(fā)展航空航天構件精細激光制造技術，以保證其在航空航天領域的國際領先地位。然而我國目前的激光精細制造技術還落后于歐美, 因此需要大幅度提高我國航空航天領域的復雜構件激光制造能力和水平，突破國外技術封鎖，提升我國航空航天產業(yè)/國防裝備的國際競爭力。

     西安交通大學長江學者梅雪松教授帶領的激光精密制造與智能機器人團隊，面向航天復雜曲面的結構功能一體化部件大尺寸表面功能圖案精細制造、航空發(fā)動機熱端部件功能圖案表面完整性制造、航空發(fā)動機陶瓷型芯/葉片修理及功能結構復合制造等6類典型復雜構件的需求，結合團隊在激光加工工藝開發(fā)、自動化裝備制造、光機電協(xié)同控制等方面的研究優(yōu)勢，自主開發(fā)了6類復雜構件表面激光精細制造工藝與系列裝備，將填補我國在航空航天制造領域的多項空白。

    團隊成員探索激光參量及光束掃描特性對典型材料的作用機制科學問題，采用理論研究與實驗研究相結合的方法開展了激光束路徑規(guī)劃及高速掃描、裝備在線監(jiān)測與補償、特征三維檢測與識別、光機電協(xié)同控制等關鍵技術的研究，并對激光多元參量調控機制展開深入研究。另外還研究了光束掃描特性控制策略的方法，發(fā)現了典型材料光致特性變化規(guī)律及其與激光作用機理、去除等結論，取得了以下代表性創(chuàng)新成果：

    1）目前已完成所有專用激光工藝開發(fā)：針對航天石英材料表面圖案制造，完成三維模型建立、精細加工工藝參數研究，進行了平面大面積加工實驗，可滿足項目要求；針對航天器薄膜材料表面圖案制造，確定最優(yōu)加工方式為線光斑定點刻蝕；針對航空發(fā)動機熱端部件激光標印，確定采用飛秒激光打孔標印，可實現100%識別；針對航空發(fā)動機葉片陶瓷型芯激光修理，確定采用高重頻皮秒超快激光，得到毛刺飛邊激光修理參數；針對航空發(fā)動機陶瓷復合材料飛秒激光加工，得到了高質量微槽激光加工方案，微槽尺寸一致性明顯提高；得到了無重鑄層氣膜孔高效加工工藝，可實現渦輪葉片整體氣膜孔加工。

    2）在專用激光制造裝備制造方面，目前已完成典型構件圖案皮秒激光精細制造裝備制造，正在進行設備聯(lián)調；飛秒激光表面完整性標印裝備、航空發(fā)動機葉片陶瓷型芯皮秒激光修理裝備、航空發(fā)動機復合材料熱端部件飛秒激光修型裝備均已完成整機結構設計，正在進行零部件生產與組裝中；渦輪葉片氣膜孔激光復合加工裝備已完成研制和示范應用，已交付用戶。

 上述系列激光制造技術與裝備的自主開發(fā)必將解決我國航空航天構件表面高品質制造技術瓶頸，突破國外技術封鎖，為我國新型航天器、航空發(fā)動機的研制提供關鍵制造技術。