激光三维加工是激光加工的一种重要应用，激光在三维曲面的自由加工有十分重要的意义，尤其是在硬脆性材料的三维高精度加工方面。工程陶瓷材料具有硬度高、强度大、耐磨损、化学性能稳定、质量轻等优异的特性，被广泛的应用于航空航天等领域。金刚石砂轮磨削等传统的陶瓷加工方法已经不能满足生产的需要，越来越多的产品结构复杂化，呈现出各种复杂的型面。论文针对氮化硅陶瓷材料球形型面高精度高效率加工的问题，提出了焦点补偿的加工方法，利用此方法在球形氮化硅上得到了100微米高度的凸台，并且将该方法应用在其它工件的三维加工中，对一种金属陶瓷件进行三维加工，得到深度3～5微米，宽度为300～500微米的螺旋槽。　　在第一章介绍了要进行工程陶瓷三维精细加工的课题背景及意义。就球形材料加工的发展现状，工程陶瓷加工的现状，以及激光对工程陶瓷的加工的现状及方法进行了介绍，无论从材料、型面还是加工技术，进行陶瓷材料的高精度三维加工的研究都是十分必要的。　　第二章对课题所涉及的材料、激光器和测试设备及其工作原理进行了介绍。　　第三章进行了纳秒氮化硅陶瓷加工基本性质及作用机制研究，并且根据实验的需求，设计了一套激光加工普适性的夹具。然后对激光功率，扫描次数等加工参数的影响进行了理论分析，同时将理论分析与实验进行对比。最后，得到了实验所采用纳秒激光对于氮化硅加工的最优参数。　　第四章对球形氮化硅进行三维的高效率的精细加工，利用所提出的加工方法，进行区域与焦点的选取，在型面的每一个点都进行了相同聚焦与离焦量的加工，但总的加工次数不变，增加焦点增加精度的同时，不会影响加工效率。并且，在加工后，没有造成硬度的下降，没有引起材料物相的改变。将该加工技术与三维振镜球形件的加工进行对比，加工效果要优于三维振镜。　　利用该技术完成了金属陶瓷球面偶件螺旋槽加工的工程实践项目，将螺旋槽加工的效率在保证精度的前提下，提高了数十倍。　　经过课题的研究，解决了集硬脆性材料、球形型面的加工、高精度高效率于一体的难题。