Al₂O₃陶瓷材料因自身具有高硬度、耐腐蚀、抗氧化、耐高温、耐磨损、绝热性好等优异性能被广泛应用于航天航空、激光技术、国防军事等领域。但同时其硬度高、脆性大,可靠性差以及表面易存在微裂纹和气孔等缺点使传统加工方法难以直接对其加工。因此,结合激光光束能量高和传统切削优点的复合加工技术——激光加热辅助切削技术应运而生。该技术的关键问题是控制加热材料的温度以及选择合适的加工位置,根据激光与材料相互作用机理,研究激光加热辅助切削材料实际加工过程中材料升温且未发生相变这一物理阶段。以热传导为理论依据展开了如下的工作:1介绍了以往研究工作者对激光加热Al₂O₃陶瓷温度问题的研究方法,通常采用数值算法和解析算法。数值算法以热传导基本理论出发,多以有限差分法与有限元法为主,没有对热传导方程进行一般解析求解;考虑到被加热的区域远远小于工件尺寸的原因,解析算法通常将工件假设为半无限大固体,把热传导方程简化为一维或二维热传导问题,其计算结果势必与实际加工情形存在差异。本文在对温度场进行求解时,均视为三维热传导问题。2针对连续激光加热长方体、圆棒Al₂O₃陶瓷的工作特点,建立相应的直角坐标系、柱坐标系下的热传导数学模型,利用数学物理方法,结合边界条件与初始条件对激光加热Al₂O₃陶瓷的传热模型进行求解,分别得出连续激光加热Al₂O₃陶瓷在稳态和非稳态情况下的温度场一般解析表达式,并利用Mathematica 10.3软件计算并模拟出温度场分布情况。3基于热传导理论,对脉冲激光加热长方体、圆棒Al₂O₃陶瓷的问题建立数学模型并进行解析计算,首先由单脉冲加热陶瓷开始分析,最后通过温度迭加原理得到了脉冲加热陶瓷准热平衡状态时温度的一般解析表达式。最后对于影响Al₂O₃陶瓷温度分布的主要因素例如激光功率、光斑半径以及激光作用时间分别做了对比分析。研究结果为激光加热辅助切削Al₂O₃陶瓷提供了理论基础,同时对实际加工Al₂O₃陶瓷过程中工艺参数的选取具有一定的借鉴意义。