聚晶金刚石(PCD)坯料的传统平整加工工艺如机械磨削、电火花铣削、超声波磨削、激光铣削等, 工艺流程为开环控制, 难以达到超精密加工所要求的平整度和光洁度。将二维激光位移传感器与激光扫描振镜集成在同一加工头上, 与XYZ三轴工作台配合, 实现了在线测量PCD表面起伏形貌与自动分块激光扫描抛光的闭环工艺控制。研究了激光能量密度、光斑搭接率、扫描速度对抛光质量的影响。结果表明, 较小的激光能量密度、80%光斑搭接率、扫描速度为100 mm/s时, 可获得最佳的抛光效果。经过4次闭环抛光后, PCD坯料表面粗糙度Ra由40.7 μm降低到1.21 μm, 表面平面度由130 μm降低到30 μm, 抛光精度与机械精磨相仿, 测量-加工闭环控制具有显著的工程应用意义。

表面微结构刀具对改善刀工摩擦接触状态、刀具磨损及抗黏附性方面具有积极作用。在聚晶金刚石刀具表面，利用光纤激光器进行了不同形状的微结构加工，并分析了扫描速度、脉冲频率和平均输出功率等不同工艺参数对微沟槽形貌和质量的影响。实验结果表明：随着平均输出功率和脉冲频率的增加，微沟槽宽度和深度分别表现出增大和减小的趋势；采用较小的扫描速度和和较大的平均输出功率能够降低沟槽侧壁粗糙度，改善微沟槽的形貌质量。

为了提高聚晶金刚石(PCD)刀具的生产效率，改进加工表面质量并减少刃磨余量，利用慢走丝电火花线切割机床(WEDM)对PCD复合片进行了加工工艺试验。对PCD复合片进行了5次切割，并分别测量了每次加工后的表面粗糙度、富钴界面层凹槽深度及宽度和PCD层刃口加工质量。试验结果表明：PCD复合片经慢走丝线切割多次加工，能够得到较好的表面质量，在众多影响因素中金刚石颗粒大小对加工质量影响较大；其中CTH025型号和CTB010型号的最终表面粗糙度分别为Ra=0.85 μm和Ra=0.57 μm，富钴界面层凹槽的深度分别为16.3 μm和5.7 μm，刃口处切口缺陷的尺寸也与金刚石颗粒的尺寸相当。经WEDM加工后的PCD复合片的刃磨余量可控制在4～15 μm左右。

采用聚晶金刚石刀具(PCD), 以600~1200 m/min速度对SiCp/2009Al复合材料进行了高速铣削试验, 研究了铣削时PCD刀具的磨损机理。使用扫描电镜(SEM)观察加工材料表面和刀具前/后刀面磨损带, X射线衍射仪分析已加工表面物相, 并使用能谱(EDS)和激光拉曼谱对后刀面磨损带进行元素分析。结果表明, 增强颗粒碳化硅的高频刻划和冲击是导致刀具晶粒脱落、磨粒磨损、崩刃、剥落的主要机制, 切削高体积分数增强铝基复合材料、经热处理的复合材料或使用更高的切削速度时, PCD刀具会产生明显微裂纹。另外, 增强颗粒体积分数是影响PCD刀具磨损的最显著因素, 增强颗粒尺寸、工件材料热处理状态、刀具材料晶粒尺寸和冷却条件对刀具磨损均有显著影响。PCD刀具刀的寿命在70~240 min之间。结论认为, 增强颗粒机械冲击、切削振动和热冲击的综合作用是刀具产生微裂纹的主要原因。在高速铣削时的高温、高压下, 工件材料中的铝元素和铜元素会向刀具有一定程度的扩散, PCD刀具在铜元素的催化作用下会发生轻微的石墨化磨损。