陶瓷材料具有耐高温、耐磨损、耐腐蚀等许多优异性能,微机电系统的发展使具有微细结构的陶瓷制品在航天、化工、微电子、生物工程等领域有着广阔的应用前景。但由于烧结后陶瓷材料的硬脆性,传统加工方法如钻削、铣削、车削等很难加工出具有微细结构的陶瓷制品,激光、超声等特种加工方法在陶瓷材料的微细加工中又存在着加工效率低、加工成本高和残留内应力等问题,这使得陶瓷微小件的应用受到极大的限制。本文介绍了一种陶瓷微细结构的生坯加工工艺方法,采用模压成型方式制备了不含粘结剂的氧化铝陶瓷生坯薄片,并在生坯表面开展了以微孔、微型腔为代表的陶瓷微细结构加工方法研究。微细刀具的制备是实现微细加工的前提条件,利用线电极电火花磨削方法制作了具有菱形截面和D型截面的微细刀具,并基于现有高精度卧式电火花实验装置开发了刀具制备数控系统,该系统具有手动、探测、伺服控制以及三维加工等模块,能够实现微细刀具的在线制备以及陶瓷微孔、微型腔的加工。使用微细刀具在陶瓷生坯表面加工微孔、微型腔的过程中,由于生坯中的粉料颗粒结合不紧密易剥离,从而造成刀具和所加工微结构侧壁之间有一定的加工间隙,且陶瓷生坯在烧结后尺寸会产生收缩。为获得加工及烧成尺寸满足要求的微孔、微型腔,本文研究了加工间隙形成以及坯体烧结尺寸收缩规律,通过在加工过程中放大微孔、微型腔加工尺寸的方法对加工间隙、坯体的收缩进行了补偿,实验结果表明通过该法得到的微孔、微型腔加工及烧成尺寸与设计目标尺寸符合情况十分良好。由于不含粘结剂的陶瓷生坯主要依靠颗粒间的内摩擦力、机械互锁等作用来获得一定的强度。在生坯表面加工微孔、微型腔的过程中加工件边缘容易发生材料的崩边破损,导致加工质量不能够满足设计要求。为了增加生坯的强度,本文在不同的温度下对生坯进行了预烧结,在此基础上以微方形型腔为研究对象分析了边缘破损、刀具磨损与预烧温度的关系,同时采用三点弯曲法测量了生坯强度随温度的变化情况。实验结果表明生坯预烧结后其强度明显得到了提高,微方形型腔边缘破损随坯体预烧温度的提高逐渐减小,但同时所对应的刀具磨损逐渐增大。