工程陶瓷以其优良的物理、机械性能在航空航天、机械、汽车、轻工、化工等工业领域得到广泛应用。工程陶瓷硬度高、脆性大，是一种典型的难加工材料，工程陶瓷零件的加工制造技术是制约其工程应用的主要因素之一。本文提出了利用聚焦微波束切割平板类工程陶瓷零件的新型加工技术，针对热裂纹控制法切割脆性材料工作原理对微波能束的技术要求，开展了微波聚焦波导的设计和聚焦性能的仿真研究、聚焦微波束加热氮化硅陶瓷平板的温度场仿真计算和微波切割加工的工艺试验。利用电磁场和电磁波理论分析了传输波导的形状和尺寸对微波传输特性的影响，设计了圆锥喇叭+聚焦透镜的准光学聚焦系统。利用HFSS软件，对该准光学聚焦系统的聚焦特性进行了仿真计算，获得了圆形聚焦光斑，并分析了微波频率对聚焦光斑面积的影响规律。针对工业上常用的2450MHz的微波，提出了锥形波导聚焦系统。仿真分析了锥形波导的几何形状和尺寸对聚焦特性的影响规律。利用传热学理论，分析了微波加热陶瓷材料的作用机理和传热规律，建立了聚焦微波束加热平板氮化硅陶瓷材料的温度场和热应力场的仿真模型。仿真分析结果表明：微波加热的加热过程为体加热，锥形波导聚焦性能满足热裂纹控制法切割陶瓷的技术要求。研制了微波切割加工的实验装置，开展了锥形波导聚焦性能和加工参数对温度场影响规律的实验研究。初步结果表明：利用聚焦微波束切割陶瓷材料是具有广阔发展前景的新型加工技术。