激光微细加工是微小型构件的重要加工方法。目前,研究工作主要集中在先进超快脉冲激光器以及高端激光制造装备方面,对加工表面质量研究较少。激光微细加工属于热能加工范畴,主要依靠材料熔化以及气化去除材料,但是微细加工过程中形成的温度场、加工后的残余应力分布、形成的裂纹种类及抑制裂纹产生的措施尚在探索。本文以微孔加工试验、表面微细加工试验和应力测试为基础,研究微细加工的温度场和应力场分布并提出减小裂纹的措施,对提高激光微细加工微小型构件表面质量具有重要的理论意义和应用价值。基于上述问题,建立微孔激光加工数学模型,进行微孔加工温度场数值计算。根据热破坏理论,以傅立叶经典热传导方程为基础,运用APDL建立高斯热源模型和温度场有限元模型,研究不同激光参数加工SUS301不锈钢、黄铜以及陶瓷材料温度场分布情况。通过高斯热源的往复运动,建立表面激光微细加工温度场有限元模型。分析激光加工SUS301不锈钢路径上四个位置温度随时间的变化趋势,研究激光参数对工件温度场影响以及表面微细加工不同材料温度场分布。建立微孔激光加工应力场有限元模型,研究微孔激光加工等效应力分布。建立表面激光微细加工应力场有限元模型,分析激光加工SUS301不锈钢路径上四个位置等效应力随时间的变化趋势,研究激光参数对工件等效应力的影响以及表面微细加工不同材料等效应力分布。研究不同激光参数对裂纹形成以及扩展的影响以及同种激光参数加工不同材料裂纹的分布情况,分析不同种裂纹形成机理并提出减小裂纹产生的建议。为证明数值计算的有效性,使用高速摄影机观察微孔激光加工过程,运用超景深显微镜观测加工后微孔三维形貌,使用扫描电子显微镜观察加工表面微观形貌以及裂纹分布情况,运用LXRD组合式应力仪测试残余应力分布情况。通过APDL二次开发功能,设计一套激光微细加工专用数值计算系统,快速建立有限元模型并且提高数值计算速度。