熔石英玻璃是由极高纯度SiO2组成的非晶体材料,其长程无序的硅-氧原子结构使其具有优良的热稳定性、耐腐蚀性、机械性能和光谱特性,被广泛用于各种光学仪器、精密设备与各种特种工作环境。然而,对于具有高硬脆性、低断裂韧性的熔石英材料而言,传统的磨抛工艺很难高效地实现较高的加工质量,这在一定程度限制了材料的发展。激光辅助加工（Laser-assisted machining,LAM）是一种通过热辅助法增强脆性材料的流动性能从而降低加工难度的方法,它为改善熔石英的可加工性提供了一种新的思路。本文针对LAM方法在熔石英车削加工的作用机理,进行了温度场、车削仿真与工艺实验等方面的研究,主要研究内容如下:首先,基于CO2激光对熔石英的作用规律、热传导理论和熔石英材料的热物性参数在COMSOL中建立了圆柱形的三维瞬态传热模型,分析了加工参数与激光参数对工件表面温度的影响规律,并分别进行了测温试验验证,结果表明,测温试验与仿真结果能较好地吻合。为了模拟实际车削加工中刀具所接触材料的温度规律,建立了基于不同工况的工件几何模型,进行了基于功率、进给、切深、转速、刀具-激光夹角等五因素的正交模拟试验以研究各参数对剪切区温度的影响规律,并基于π定理拟合出了剪切区温度的数学模型,初步优选了合适的加工参数。其次,采用了基于Oxley切削理论的熔石英本构模型建立方法,建立了不等分剪切带的应力、应变、应变率、温度的场分布模型,进行了不同功率下的正交切削实验,结合SHPB高温动态力学实验结果通过遗传算法获得了最优Johnson-Cook本构参数。在ABAQUS中建立了基于该本构参数的圆柱形激光顺序热力耦合车削模型,对熔石英激光辅助车削的动态过程进行了分析,并结合车削实验证明了逆向辨识的高温本构模型具有较好的准确性。研究了不同工艺参数对切屑形态和切削力的影响规律和材料去除机理,仿真结果表明,热辅助产生的高温使材料的粘塑性增强,切削力显著降低,切屑形态呈半连续和连续状,可认为LAM条件下材料的去除机制为脆塑混合模式。最后,设计了一种可定位调节激光束-刀具周向夹角的环形刀架,研究并分析了激光功率和周向夹角对已加工表面质量的影响规律。实验结果表明,较高的功率能显著改善材料的可加工性能,已加工表面质量明显提升,而周向夹角过小会导致切屑粘附于加工表面从而造成加工过程的不稳定,最终获得较差的表面质量。进一步地,通过田口正交实验分别获得了最优的工艺参数组合,验证实验表明,最优参数组合对应的车削实验分别获得了更优的表面质量和更低的切削力。