随着航空高端装备性能要求越来越高，需采用陶瓷基复合材料、单晶材料、金属间化合物等高性能难加工材料替代传统的高温材料， 但是在目前的加工方法和技术手段下，对这类零部件的制造存在刀具磨损剧烈、尺寸一致性差、面型精度难以保证、表面损伤、加工效率低下等问题，迫切需要新的制造方法。激光加热辅助切削是一种集激光技术与传统切削加工为一体的复合加工技术。应用激光照射提高切削层温度，进而改善材料加工性能。在提高面型精度，延长刀具寿命，降低成本方面有着较大优势。
在中国航发创新基金支持下，开展了高温合金薄壁件激光加热辅助切削技术的相关研究，主要包括热力耦合下的切削变形机理，基于有限元与离散元法分析材料性能转变规律，以及基于神经网络法开展工艺参数优化等方面。
建立激光辐照高温合金，钛合金温度场预测的有限元模型，实现激光加热过程中诱致温度场的影响因素以及分布规律；并且利用红外热像仪测温试验验证预测模型的准确性。关于激光加热表面完整性方面，开展了激光加热参数对加工材料表面/亚表面物理、机械性能影响规律的实验研究，得到的加工后表面组织如图所示，加工后高温合金K24的弥散强化相尺度有变大现象。通过表面维氏硬度法测量了常规切削和激光加热切削后表面与亚表面的硬度分布，结果表明激光加热切削后的表面硬度与常规切削的基本保持一致。
开发了集成有激光加热温度在线监测功能的激光加热辅助车削和铣削系统，利用搭建的系统完成了典型车削样件（45%SiCp/Al复合材料的卫星天线主轴）的加工，以及铣削样件（发动机尾喷调节片）的加工。相关的技术成果成功应用于黎明公司，航天31所以及529厂等航空航天单位。
