CVD金刚石因其高硬度、高耐磨性、高导热系数和低摩擦系数成为制备微铣刀的理想材料,但是它的难加工特性导致采用传统的磨削加工时制备效率低下。为了解决此问题,本文提出了激光诱导金刚石石墨化与精密磨削相结合的复合加工工艺制备CVD金刚石微铣刀的新方法,揭示了激光辐照下CVD金刚石的石墨化机理,探索了激光参数和精密磨削参数对CVD金刚石微铣刀切削刃质量和后刀面粗糙度的影响规律,制备了具有优良切削性能的CVD金刚石微铣刀。复合加工工艺的提出和新型微铣刀的研制丰富了微铣刀的制备工艺,为高性能微铣刀的设计制造理论、研发和应用研究奠定了重要基础。主要研究内容如下:(1)通过对激光加工材料的物理过程分析,研究了红外纳秒激光作用下CVD金刚石石墨化的机理。通过激光诱导石墨化试验,研究了激光参数和辅助气体对金刚石相变深度的影响规律,以及激光参数对分界线轮廓最大高度和分界面形貌的影响规律。结果表明,单脉冲能量越大,扫描速度和填充间距越小,金刚石相变深度和分界线轮廓最大高度越大,分界面质量越差,表面粗糙度越大。(2)在激光诱导石墨化后,进行了CVD金刚石微铣刀的精密磨削试验,研究了磨削参数对微铣刀切削刃钝圆半径、磨削力和表面粗糙度的影响,以及分界线轮廓最大高度对切削刃质量的影响。结果表明,砂轮粒度对切削刃钝圆半径、磨削力和表面粗糙度的影响最显著,砂轮粒度和进给速度越小,磨削速度越高,切削刃钝圆半径、磨削力和表面粗糙度越小;同时,分界线轮廓最大高度越小,磨削后的切削刃质量越好。(3)结合激光诱导石墨化和精密磨削的试验结果,制定了CVD金刚石微铣刀的高效制备方案,制备了直径为0.4mm,切削刃钝圆半径为2.3μm的CVD金刚石微铣刀。研究了CVD金刚石微铣刀在微细铣削加工无氧铜时的切削性能,并与硬质合金微铣刀进行了对比。结果表明,采用复合加工工艺时,刀具制备效率相较于纯磨削提高了4倍以上,在相同的铣削参数下,CVD金刚石微铣刀加工无氧铜时的铣削力和毛刺尺寸更小;在相同的材料去除量下,CVD金刚石微铣刀的磨损量更少,刀具寿命更长。