激光打孔技术具有精度高、通用性强、效率高、成本低和综合技术经济效益显著等优点,已成为现代制造领域的关键技术之一。本文结合激光与物质相互作用的机理,系统的论证了激光打孔的基本原理。并利用有限元分析软件ANSYS对碳钢激光打微孔过程的温度场进行了模拟分析,为激光打孔参数的优化选取提供了依据,有助于缩短激光打孔的试验周期,降低试验成本。实验选取了五种碳钢材料:Q235A碳钢、20^#碳钢、35^#碳钢、45^#碳钢和T10碳钢,利用数控CO₂激光多功能加工机进行了不同厚度碳钢激光打微孔实验,系统研究了激光功率、脉冲宽度、离焦量、重复频率,辅助气体对碳钢激光打微孔的上孔径、下孔径和锥度的影响,并把模拟值与实验值进行了比较分析,验证了仿真分析的可行性,提出了碳钢利用CO₂激光打微孔的工艺参数选择方法。在国内首次采用了双因素无重复试验方法,系统分析了激光功率、脉冲宽度、重复频率、离焦量对激光打孔质量影响的程度,其分析结果与计算机模拟仿真结果和试验数据分析结果相吻合,说明利用双因素无重复试验方法可以更好的确定激光打微孔的工艺参数。