Al₂O₃陶瓷材料具有优异的绝缘、耐高温、抗腐蚀、耐磨损性能，广泛的应用于电子工业和机械工业。但其加工一直是个技术难题，现有的加工方法存在效率低、加工表面质量差、工具磨损等缺点，这些限制了陶瓷材料的广泛应用。为了发挥陶瓷材料的优异性能，提高Al₂O₃陶瓷材料的应用水平，需要研究新的加工方法。 将激光铣削技术引入到陶瓷材料成形加工领域，给陶瓷材料成形加工中存在的问题带来新的解决办法。激光铣削作为一种非接触成形加工方法，避开切削力的作用，避免了刀具磨损，是一种很有前途的成形方法，但是距离实际应用还有很大差距，需要进一步研究。为了促进激光铣削技术的实际应用，本文做了如下工作： （1）根据YAG脉冲激光的特点，合理选择了计算激光铣削功率密度阈值的热传导方程，计算了使Al₂O₃陶瓷材料熔化的激光功率密度阈值，为合理选择激光铣削参数提供依据。 （2）进行了辅助同轴吹气Al₂O₃陶瓷激光铣削机理研究和加工工艺研究。以研究单脉冲激光对陶瓷材料的影响为基础，研究了脉宽、离焦量和输出功率对凹坑尺寸的影响规律，且从传热学和能量分布的角度对试验结果进行了分析，为大面积铣削提供了理论基础和参数基础。在此基础上进行了凹坑重叠率试验，选择出合适的重叠率，进行大面积激光铣削。研究了离焦量、辅助气体压力、输出功率等激光加工参数对铣削表面质量和铣削深度的影响规律，建立了激光铣削的材料去除几何模型，描述了熔体喷射平台对铣削效果形成的重要性。并在参数优化的基础上，进行了单层和多层铣削加工。 （3）进行了基于变质层的Al₂O₃陶瓷激光铣削机理研究和加工工艺研究。利用扫描电镜一能谱仪和X射线衍射仪检测了变质层的成分和相组织，分析了变质层相对原Al₂O₃陶瓷基体的成分变化和相组织变化，并在此基础上分析了变质层的形成过程与脱落原因。在对重叠率、离焦量、输出功率等激光加工参数对铣削效果影响规律研究的基础上，进行了铣削参数优化，得到了粗糙度达3μm左右的高质量激光铣削表面。分析了铣削工艺路径对铣削面边缘质量的影响，发现环绕式铣削路径对表面边缘质量影响最小。采用环绕式铣削路径进行的多层铣削试验表明，利用层层去除材料的方法可以得到稳定的铣削效果，基于变质层的激光铣削方法可以作为Al₂O₃陶瓷材料的三维成形方法。 本文的工作为激光铣削的实际应用提供了理论与试验的依据。论文提出了选择激光铣削参数的方法和选择工艺路径的方法，对激光铣削的实际应用有一定的指导意义。