随着现代工业的飞速发展,超精密仪器及设备被广泛应用到各个领域,微孔的应用范围也越来越广,对微孔质量的要求也越来越高。针对超声波侧漏仪标定样件对微孔的使用需求,已经提出了印压加工的微孔成形方法,但现有印压加工技术存在加工硬化现象,在微孔边缘产生微裂纹,大大降低了标定样件的使用寿命,对此,本文提出一种基于激光原位辅助金刚石圆锥压头单向印压微孔的成形方法,激光穿过圆锥压头,照射到纯铜薄片上,对纯铜薄片进行加热软化,并通过圆锥压头进行印压加工,以实现超微孔的成形加工。该方法既可以满足不同工况的加热要求,也便于控制加工温度,可有效提高微孔的加工质量,抑制微孔边缘微裂纹的萌生与扩展,延长标定样件的使用寿命。本文首先对纯铜薄片热变形机理进行分析,印压加工中,微孔边缘微裂纹的萌生与扩展情况是衡量成孔质量的重要因素,从微观晶粒的角度分析不同加工温度下纯铜动态再结晶过程,建立晶粒尺寸与微裂纹之间的关系,并根据二者之间的关系从理论分析角度确定适宜的加工温度范围;印压加工中所用的圆锥压头为轴棱锥,对光在轴棱锥中的传输特性进行简要分析,基于COMSOL仿真软件对激光穿过不同锥角圆锥压头后,电场模的分布情况进行分析,由此确定激光能量损失最小的圆锥压头,并根据实际的加工需求,设计激光原位辅助印压加工所需的圆锥压头;对激光与纯铜薄片之间的能量传输进行分析,确定纯铜薄片对不同波长激光的吸收率。然后对激光照射下纯铜工件的温度场分布情况进行有限元仿真分析,分析不同激光功率下纯铜薄片温度场分布,并根据得到的仿真结果,通过改变激光功率控制温度,对激光原位辅助金刚石印压微孔的加工过程进行模拟仿真,分析了不同基底、不同温度下的成孔时刻以及工件表面隆起高度,并利用DEFORM-3D有限元分析软件中Microstructure模块对不同加工温度下晶粒的变化情况进行分析,对晶粒的演变规律进行归纳总结;利用激光原位辅助印压加工的优势,设计四种不同的加工方案,将四种方案的加工效果进行对比,选取最优的加工方案,为后续实验研究奠定基础。最后对印压装置进行进一步开发,使其能够满足激光原位辅助金刚石印压加工的要求,并制定实验方案。通过大量的对比实验,确定了圆锥压头锥角与钝圆半径、基底、加工温度以及不同工况对印压成孔的影响规律,总结出最优的加工参数,验证本文理论分析以及模拟仿真部分的准确性,为形成具有自主知识产权的激光原位辅助金刚石印压微孔技术奠定基础。