熔石英玻璃是一种由高纯度二氧化硅构成的非晶态固体,这种不定形结构赋予了其优良的物理化学性能、机械力学性能和光学性能。目前熔石英玻璃已广泛应用于光学器件、精密仪器和航空航天等领域。然而,由于其高硬度、高脆性和低断裂韧性等特点,使得传统加工中刀具磨损严重,且极易造成表面缺陷。激光辅助切削技术可有效降低工件材料强度和硬度,并增强其塑性流动特性,从而降低刀具磨损和工件表面缺陷,为熔石英玻璃的高质量加工提供了新的解决方案。本文针对熔石英玻璃的激光辅助切削开展了以下研究:首先,采用光滑粒子流体动力学方法(SPH)建立了熔石英玻璃的切削仿真模型,分析了高温与常温两种工况下的动态切削过程,并对比了切屑形态和切削力。仿真结果表明,在高温条件下,切削力降低,工件材料塑性流动性增强,切屑形态逐渐向连续方式转变,同时高温使切削过程的应力集中得到缓解。有利于脆性材料熔石英玻璃的高质量成形加工。其次,对激光辅助切削熔石英玻璃的可行性进行了实验研究。基于正交实验对常规切削(CM)和激光辅助切削(LAM)的加工效果进行了对比。实验结果表明,在激光辅助切削过程中,刀具磨损降低38.79%,切削三向分力减小50%以上,工件的加工表面粗糙度值降低65.86%。同时,切屑形态由粉末状转变为半连续状,材料去除率得到有效提升。为高质量低损伤熔石英玻璃的精密加工提供一种有效的工艺技术支撑。最后,通过全因子实验探究激光功率、进给速度和切削速度对表面粗糙度和切削力的影响。实验表明表面粗糙度和切削力有相同的变化规律,即随激光功率的升高而降低,随进给速度的增大而增大,随切削速度的增大而降低。然后,通过实验探究了不同刀具材料在激光辅助切削熔石英玻璃中的加工性能。实验结果表明,相比于聚晶立方氮化硼(PCBN)和涂层陶瓷(T66N)刀具,高硬度、低摩擦系数的聚晶金刚石(PCD)刀具可获得较小的切削力和较高的抗磨损能力。有利于高质量熔石英玻璃在先进工业应用中的批量生产。