304奥氏体不锈钢具有良好的耐热性、耐腐蚀性,被广泛应用于航天、核电等领域。同时,304奥氏体不锈钢强度较高、粘塑性较好,切削时容易产生切屑粘刀、不易断屑、加工硬化等现象。这会导致加工表面质量不佳,存在较大的硬化层厚度,在后续服役期间易导致裂纹萌生,产生安全隐患。激光辅热加工技术作为一种多能场加工技术,常被用于解决难加工材料不易被加工的问题。为了改善304奥氏体不锈钢的加工性能,本文采用了激光恒温辅热加工技术。其主要研究内容包括:(1)针对激光辅热304奥氏体不锈钢的过程进行温度场仿真分析。通过分析激光辅热温度场的有限元仿真结果,发现传统激光恒功率辅热技术具有以下两点不足:其一,激光辅热温度受多种因素影响,无法进行准确地控制;其二,由于工件的热累积效应,长时间激光辅热下的温度场无法保持稳定。(2)搭建一套实现激光恒温辅热的闭环控制系统,来弥补传统激光恒功率辅热技术的不足。闭环系统的运行过程如下:采用红外测温仪对工件表面待加工区域的激光辅热点进行温度测量,并传输给控制单元;将控制单元计算得到的调节量反馈给激光控制器,进而调整激光功率;调整功率后的激光束通过激光头对工件进行辅热,形成一个恒温调控的封闭环路。激光恒温辅热技术既可以使辅热点达到指定温度,又可以保证辅热温度场的相对稳定。(3)采用激光恒温辅热技术对304奥氏体不锈钢进行车削实验。实验过程中采用大量不同的工艺参数组合,分析辅热工艺参数对切削力、刀具磨损及表面质量的影响规律。通过对比实验,不仅证实了激光恒温辅热技术能够改善304奥氏体不锈钢的切削性能,还表明了其相对于传统激光恒功率辅热技术更具优势。