碳纤维增强碳基复合材料（C/C）具有热膨胀系数低、耐腐蚀、抗热冲击和耐磨损等特点,在武器装备、航空航天和汽车制造等领域得到日益广泛的应用。传统加工技术难以实现对其的高精度加工,激光加工技术对材料的尺寸、材质和形状要求低、加工精度高和热损伤少,具有其它加工方法所不具备的优势。因此,本论文以C/C复合材料为研究对象,研究纳秒脉冲激光与C/C复合材料的相互作用机理,基于正交试验探讨了工艺参数对试验指标的影响主次和因素显著性以及烧蚀区的氧化规律,通过数字图像处理技术（DIC）分析了工艺参数对材料变形的影响规律。具体的研究内容如下:（1）通过四因素五水平的正交试验,对纳秒脉冲激光加工C/C复合材料工艺参数影响主次、因素显著性和作用机理进行了研究。以重复频率、激光功率、扫描速度和脉冲宽度为影响因素,切割宽度、切割深度和熔融物高度为试验指标,对比了不同脉冲频率下材料的烧蚀阈值。结果表明,激光脉冲频率会影响材料的烧蚀阈值,重复频率为40-70kHz时,烧蚀阈值范围为1.10-1.19J/cm2,并且各因素中激光功率对试验指标的影响最大。（2）为了探究纳秒脉冲激光参数对C/C复合材料加工特性的影响问题,通过单因素实验,比较了不同工艺参数下烧蚀区切割宽度、切割深度、熔融物高度、热影响区宽度以及加工表面微观形貌和材料氧化状况。结果表明,随着重复频率的增加,切割宽度、深度和熔融物高度都呈现先增大后减小的趋势,临界状态的重复频率为40kHz。激光功率和脉冲宽度的增加会使切割宽度、深度和熔融物高度逐渐增加。提高扫描速度可减少切割宽度、深度和熔融物高度以及热影响区宽度,提高重复频率和扫描速度可降低烧蚀区氧化。（3）针对纳秒脉冲激光加工过程中因热应力集中导致的材料变形问题,利用DIC技术分析了激光工艺参数与加工过程中位移和应变规律,优化了加工效果。结果表明,随着时间的增加,各方向上的变形都逐渐增加,其中垂直扫描方向上的应变远远大于沿扫描方向和两方向上的合应变且最大变形集中在切割边缘。重复频率越大,材料纵向应变越小。激光功率较低时材料负向应变较大,功率增大材料逐渐发生正向应变,扫描速度越低,变形越大,脉冲宽度对变形的影响并非线性。最优切割宽度参数为:70kHz,18W,100mm/s,300ns;最优切割深度参数为:60kHz,36W,80mm/s,400ns;最优熔融物参数为:70kHz,12W,100mm/s,200ns。通过实验数据的分析,验证了优化参数的有效性。