在未来社会中,微型机械将发挥越来越重要的作用,微构件的微细加工已成为热点研究的课题。由于激光加工技术有着能量高度集中,可控性好以及非接触式加工等特点,激光微细加工在微构件的制造方面有着广泛的应用。由于激光微细加工的表面是一种介于各向同性和各向异性之间的特殊表面,其形貌特征与传统切削加工表面和电火花加工表面的形貌特征有着很大的差异。而表面形貌与表面性能又有着紧密的联系,表面形貌可以客观反映表面生成机制,并直接影响工程表面的各项功能特性,包括对表面的摩擦、润滑特性有重要影响,因此,研究激光微细加工的表面形貌具有重要意义。国内外学者对激光微细加工表面质量研究不系统、不全面,并且没有对其进行评价,这严重制约了激光微细加工技术的发展。本文根据激光微细打孔和铣削的精度的需要,进行四轴精密工作平台的设计,要求此平台要具有四个自由度,并且其重复定位精度小于2μm,分辨率达到0.1μm;用ANSYS有限元分析软件对在SUS301材料上的激光打微孔进行数值模拟,并分析工艺参数对热影响区、孔深和孔径的影响,为试验参数的选取提供可靠的理论依据;然后对本实验所使用的YAG激光器的功率进行测量,为后续分析激光微细打孔和铣削提供基本的参数;建立单个脉冲微细激光加工孔的数学模型,以此能够对激光加工的微孔进行几何形状描述;建立了激光微细铣削的表面形貌数学模型,为表面微观形貌评定提供了理论支持;以弹簧钢65Mn、不锈钢SUS301和A1203陶瓷为研究对象,以不同的脉冲能量和数量为参数在这三种材料上打微孔,用扫描电子显微镜和超景深显微镜进行观察和测量,结合激光打孔的机理探索分析了脉冲的能量和数量这两个工艺参数对激光加工微小盲孔和通孔的表面形貌的影响,并研究这两个工艺参数在不同材料上打孔时孔径和深度随这两个参数的变化规律;在研究激光脉冲打孔的基础上,研究了脉冲能量、扫描速度、切削层数、频率和扫描间距这五个工艺参数对激光微细铣削的去除深度和表面形貌的影响;分析机床系统精度误差、激光延时误差、垂直度误差和扫描路径对激光微细铣削的加工几何精度的影响,并针对每个影响因素提出了具体的改进措施。