本发明公开了一种多重复合结构激光砂带加工方法，包括以下步骤：1)将待加工工件固定在工作平台上；2)控制显示装置控制二自由度移动平台水平移动至预设工作区域，砂带磨头安装到待加工工件正上方；3)启动飞秒激光振动器、皮秒激光振动器和砂带磨头，自动调整飞秒激光束和皮秒激光束的聚焦点以及砂带磨头的竖直高度；4)飞秒激光束、皮秒激光束和砂带磨头对待加工工件进行加工。本发明的双激光设备创造了一个相对于单激光装置更长的熔融池，结合了激光刻蚀与砂带磨削的优点，实现了高性能微纳结构的高效协同加工；激光—砂带—激光的加工方法同时发挥了激光加工降低切削力以及对工件表面进行改性的特点，提供了一种全新的表面加工新思路。