工程陶瓷材料具有高硬度、耐高温、耐磨损、耐腐蚀以及重量轻和良好的自润滑性等优良特性,在生产和生活中得到了越来越广泛的应用。由于工程陶瓷属于硬脆性材料,所以工程陶瓷的加工成为了一个难题,而激光加热辅助切削正是解决这一难题的有效方法之一。它是集光学、材料学、传热学、物理学、力学、机械加工等多方面的知识于一体的新型加工技术。它很好地解决了工程陶瓷材料难加工的问题,为工程陶瓷材料的广泛应用解除了束缚。本文采用试验研究和数值模拟两种手段相结合的方式,以Al₂O₃工程陶瓷为研究对象,对激光加热辅助切削工程陶瓷材料进行了分析和研究。首先,建立了激光加热温度场的数学模型,运用科学计算软件MATLAB和有限差分法进行了数值求解,从理论上分析了激光加热辅助切削过程中温度场的分布规律;其次,搭建了一个试验平台,测量了加工过程中切削力的变化情况;再次,通过对比不同加工参数下得到的工件表面质量,得到了加工参数的变化对工件表面质量的影响;最后,结合工件表面质量的变化情况,深入分析了激光加热辅助切削中加工工艺参数对加工质量的影响机理。激光加热辅助切削作为一种新的材料加工方法,有其自身的特点。本文在大量试验数据和充分的理论分析基础上,对激光加热辅助切削过程中激光功率、工件表面光斑直径、进给量、切削深度、工件旋转速度、刀尖与光斑之间的距离等加工工艺参数对加工质量的影响进行了深入研究,并分析了其机理。然后进一步对加工参数的选择、刀具的选用提出了建议。以上的理论分析及试验结果证明了本文的研究成果对工程陶瓷材料的激光加热辅助切削有着实际的指导意义。