激光成形薄壁件时, 会因为熔覆件表面凹凸不平或挂渣现象影响成形件的表面精度甚至后续成形无法完成, 针对这种情况, 基于“增材制造”和“减材加工”的思路, 提出了激光复合精确成形的方法, 利用激光熔覆、表面形貌测量和激光铣削相结合, 实现了成形高度表面和侧面精度的实时调控。其中, 熔覆件表面三维宏观形貌测量是激光复合成形新方法中承上启下的重要环节, 在以往的研究中, 大多注重表面测量结果的分析, 并没有使表面测量结果能被铣削加工直接利用, 重点进行数据可视化软件的自主开发设计和尺寸精度的闭环控制功能实现。首先, 系统通过高速轮廓仪与二维运动平台测量熔覆件表面形貌来采集数据; 然后通过MATLAB初处理,获得表面高点和侧面凸点的大概范围; 最后利用数据可视化处理软件, 处理熔覆件凸点和高点, 得到尺寸大小与熔覆件相同且能直接被激光铣削软件利用的图片文件。试验结果表明, 处理得到的图片尺寸大小与实物一致, 通过预览显示精确度很高, 能被激光铣削软件直接利用; 根据处理图片,激光设备可有效铣削高点和凸点区域, 精度可达5 μm, 减少了熔覆件表面和侧面存在挂渣及层与层之间的台阶效应, 完成熔覆件的三维精确铣削。

对于极细线，机械式剥线方式已无法满足要求，而激光剥线易于与电子设备集成及可控性高，已经得到广泛应用，目前主要采用两个激光器进行导线剥离，该方法成本较高。研究设计了一种基于自动双工位翻转机构的单激光器剥线平台，通过双工位翻转即可实现导线的双向剥离。和现有的双头激光器的导线剥离相比，虽然完成一排导线的剥离时间略长，但仍然能满足剥线产量要求，且剥离质量与双头激光器相当。与双头激光器相比，剥线成本缩小了一半，对于中小型企业是较理想的选择，并在此设备上对手机天线进行了剥线研究，得出不同工艺参数对剥线质量的影响规律，获得剥离手机天线的最佳工艺参数。

叶片是汽轮机的核心关键零件, 传统叶片造型使用一整块材料锻造成型, 加工困难。介绍一种新型的空心静叶片制造技术, 该技术是将两个薄壁件焊接成叶片, 然后将两成形薄壁材料在CO2激光、氮气保护环境下进行窄缝切割, 得到所需的叶片引导气流的缝隙。重点研究了引导气流的缝隙激光切割的工艺参数选择, 得到较为合理的窄缝激光切割的参数范围。实验结果表明, 该叶片制造技术工艺简单、制造成本低廉, 能够满足静叶片的制造要求。

利用CO2脉冲激光器对1Cr18Ni9不锈钢板进行激光蚀刻, 探究高精度刻线的刻度盘的加工工艺。主要研究辅助气体、焦深、光斑移动速度等激光加工工艺参数对刻槽的影响, 优化工艺参数, 以求获得良好的几何精度和理想的刻槽轮廓。研究结果表明: 基于1Cr18Ni9不锈钢、使用压缩空气, 不同类型喷嘴对试样无明显区别, 气压过低、距离过近都会使试样产生熔渣或黏结, 连续调节焦深和光斑移动速度可获得理想的焦深范围和速度。针对后续的大批量生产的要求, 相应提出改进的工艺方案, 使其精度和可靠性达到更高的要求。