当今,传统陶瓷应用场合越来越多,对其加工提出了在尺寸精度方面的更高要求。而陶瓷作为高硬度、高脆性材料于外力敏感,采用机械加工方法表面应力较大,对陶瓷表面的破坏较大,废品率高,而烧结后的陶瓷成本又高,难以实现高效率加工。激光加工作为一种无接触、速度快、精度高的先进制造技术,为传统陶瓷的加工开辟了理想实用的加工途径。近年来,陶瓷材料的激光加工的研究主要集中在高纵深比的激光钻孔和激光铣削表面质量控制两方面。而所研究的陶瓷材料主要为工程陶瓷。在传统陶瓷领域的激光加工实验和理论的研究处于基础阶段。本文基于传统陶瓷材料,以脉冲CO₂激光器为加工平台,从基础理论的研究开始,通过实验及实验数据开展了如下工作:1、利用了光的传播理论对激光在陶瓷材料中的传播和吸收过程做了宏观描述,在只分析激光的光热作用的前提下,研究了陶瓷的升温和汽化过程,建立了陶瓷的单侧熔体喷射去除模型,并结合实验计算了所用陶瓷材料的二氧化碳脉冲激光的加工阈值为13.74J/cm²。2、采用ANSYS的APDL语言实现了陶瓷激光加工过程温度场的动态仿真,试探究了温度场随三个工艺参数变化的变化关系,得出光斑中心最高温度随功率和扫描速度增大呈单趋势变化;但随重复频率变大则呈先减小后增大趋势,且变化幅度在几十度范围内。3、使用单因素控制变量法设计实验,通过实验数据得到了工艺参数对加工深度的影响关系,并建立单层单道陶瓷激光加工基于加工深度和加工宽度指标的评价标准。4、响应曲面法设计了双目标优化模型,并以加工深度和加工宽度的评价标准为优化目标,数据分析得出了陶瓷激光加工的最优工艺参数组合为激光功率23.5W,扫描速度2.5mm/s,重复频率2KHz,该工艺参数组合下得出陶瓷加工的深度为0.32mm、加工宽度0.85mm。5、基于所有实验数据,利用MATLAB建立了对传统陶瓷材料的脉冲二氧化碳激光加工的宽度和深度的BP神经网络预测模型,并实现了在0.025mm的平均绝对误差范围内对加工形貌的成功预测。