工程陶瓷材料具有高硬度、耐高温、耐腐蚀等优良特性,在航空航天、汽车工业和机械制造等领域具有广阔的应用前景。由于工程陶瓷硬度高、脆性大,传统的切削加工方法难以满足工程陶瓷零件的加工要求,因此,研究和开发高效率、高质量的工程陶瓷切削加工技术具有十分重要的工程应用价值。激光加热辅助切削技术是解决工程陶瓷材料加工的重要方法之一,工程陶瓷材料的物理机械性能、激光加热参数和切削参数是影响切削质量和切削效率的关键因素。本文针对激光加热辅助切削的关键工艺技术,开展了切削区域温度场的建模与仿真、切削参数的选择与优化和Si₃N₄陶瓷材料切削性能的实验研究。完成的主要工作和取得的成果有:分析了激光照射物体表面时能量转化和传递的物理过程,根据传热学理论,建立激光加热材料温度场数学模型。利用激光加热材料温度场数学模型和实验研究,分析测定了Si₃N₄陶瓷材料的热吸收率。利用有限元软件仿真分析了激光功率、光斑直径和光斑移动速度对工件切削区域温度场的影响规律,进行了实验验证。根据实验结果,对激光加热材料温度场数学模型进行了修正,提高了激光加热材料温度场数学模型的准确型,为切削参数的选择和优化提供了有效分析方法和实验数据。搭建了激光加热辅助车削实验系统,进行了Si₃N₄陶瓷切削机理、切削力、工件表面质量和刀具磨损的实验研究。结果表明:Si₃N₄陶瓷切削过程是塑性切削,切削力符合塑性切削的变化规律,刀具磨损主要为磨料磨损,工件表面粗糙度达到0.8μm,满足精加工要求。