本发明公开一种针对脆性透明材料异形3D结构的系统精密加工方法，包括：搭建异形3D结构的激光焊接平台，所述平台包括激光器、激光光路、同轴视觉系统、旁轴视觉系统、焊接头、夹具、水平调整支架和运动平台；利用夹具进行样品夹合；将夹合样品后的夹具安装至运动平台，利用同轴视觉系统和水平调整支架对夹具进行调整；利用旁轴视觉系统抓取焊接轮廓，进行轮廓定位和加工轨迹制定；激光器产生激光，经激光光路、焊接头聚焦至焊接界面进行焊接，运动平台根据制定好的轮廓定位和加工轨迹运动，直至完成焊接；完成焊接后的焊接样品放入退火炉中，按照升温‑恒定退火温度‑降温的温度曲线进行退火；退火后的焊接样品放入强化炉中进行强化。