碳纤维增强树脂基复合材料（Carbon Fiber Reinforced Plastics,简称CFRP）是一种先进的复合材料,因其比强度、比模量高,广泛应用于航空航天、汽车制造以及体育用品等领域。但目前为止,CFRP加工仍以传统接触式机械加工为主,极易产生分层、裂纹、机械热损伤等各类加工缺陷,还会造成刀具磨损等问题。激光加工方法具有非接触、无刀具损耗等特点,为克服CFRP机械加工问题提供了独特优势。但激光加工CFRP极易产生热影响区,对工程应用有影响,相关基础理论研究还不充分。本文围绕CFRP激光精密加工,进行了理论分析、数值模拟和实验研究。主要工作及结论如下:（1）激光加工CFRP温度场演化研究。基于COMSOL Multiphysics仿真软件,建立了脉冲激光作用于CFRP的温度场模型,分析CFRP的温度场变化特征以及脉冲激光参数对其温度场的影响。结果表明:CFRP材料中激光诱导温度场分布具有明显的“各向异性”和“各相异性”特征。为进一步探究激光加工过程中热影响区（Heat Affected Zone,简称HAZ）的形成,进行了CFRP材料去除过程研究,观察到热量在树脂和碳纤维两种材料间的不等速传递过程,并将其分为三个阶段,上述数值研究结果得到了试验验证。（2）脉冲激光切割CFRP工艺实验。采用长脉冲毫秒激光器和超短脉冲皮秒激光器在CFRP板材上进行钻孔切割实验,研究激光脉冲宽度、扫描速度、重复频率、平均功率、辅助气体压力以及外部加工条件等对HAZ的影响。结果表明,扫描速度越高,HAZ越小,但过高的扫描速度会降低加工效率;功率越高,HAZ越大,但加工效率会随之提高;重频越低,HAZ也减小。另外,用Ar气做为辅助气体可有效降低热损伤,而气压大小对HAZ影响较小;在高能量激光加工时,采用水辅助的切割方式,能显著减小HAZ,同时保证加工效率。最后,对比长脉冲与超短脉宽激光的加工效果发现:毫秒激光虽然加工质量较差但其加工效率高,而皮秒激光加工质量好但其效率较低。（3）HAZ对拉伸强度的影响规律研究。基于激光切割CFRP的工艺实验,选择合适的激光参数,制作具有不同宽度HAZ试样,进行拉伸实验。实验结果表明:拉伸强度随HAZ宽度增大而线性下降,其中,1mm试样拉伸强度下降速度为约122 MPa/mm HAZ,而2.5 mm的试样下降速度约33.9 MPa/mm HAZ。随着CFRP层合板厚度的增加,HAZ对拉伸强度的影响减弱。最后,通过数值模拟解释了HAZ致拉伸强度降低的机理:由于HAZ内树脂基体气化或损伤,导致拉伸载荷不能在HAZ内的纤维有效传递,降低了试样整体的承载能力,致其强度下降。