现代工业技术飞快进步的背景下，我国机械加工产品对被加工零件的表面切削精度即完整性提出了更高的要求。截至目前，已经可以制造出即使纳米的机械零件，其表面粗糙度也提升至几纳米，这种超精密加工的机械零件已广泛应用于航空航天、国防技术、微电子等领域中。金刚石刀具是实现机械零件高精尖加工最有效的工具之一，可实现零件的高精度与镜面加工等。但刀具使用时会产生磨损，磨损严重后继续使用会影响零件表面的加工精度和质量，降低工件的合格率及其使用性能等，严重的会使产品报废。正因为如此，金刚石刀具的磨损特征能反映工具性能、工艺参数的设置是否合理等。对其进行研究，尽量延缓刀具的磨损，提高其使用寿命，降低生产成本，对指导金刚石刀具的合理制造和其使用时工艺参数的合理选择具有重要意义。
选择PCD人造聚晶金刚石刀具为切削试验工具，对镁铝合金进行镜面精密加工。金刚石刀具中的金刚石的平均颗粒尺寸是5μm，镁铝合金工件尺寸（mm）15**16.5，切削加工其15-端面，切削刃具和工件物理参数如下：
选取德国斯宾纳PD-CNC双主轴超精密车床进行切削试验，车床实物如下图所示。该车床最大加工直径达26mm，最大转速达r/min，切削加工行程达mm×mm。
将金刚石刀具及镁铝合金工件固定在精密机床专用夹具上，调整切削速度、切削深度、振动频率、刀具后角等试验参数后进行切削。切削加工时，利用深圳中图仪器股份有限公司的SJ高精度粗糙度轮廓仪测量工件表面的粗糙度；同时，测量金刚石刀具表面的磨损长度、宽度并计算其磨损面积，根据面积大小来衡量刀具磨损情况。用宁波灵元测控工程有限公司的压力式三向切削测试仪测试切削试验中的切削力，切削力测量10次，然后取平均值。用德图testo-T2高精度红外测温仪，对切削时镁铝合金工件前部位置的温度进行测量。
一般来说，在金刚石刀具切削过程中，刀具前角大小对工件整体切削效果影响显著，且前角大小与切削力成反比。也就是说，前角越大切削力会越小，带来的切削热也越小。因此，在精加工时刀具前角应大一些，反之粗加工时前角应小一些。刀具后角对被加工工件的表面产生摩擦作用，而影响刀具使用寿命和被加工工件的表面质量。刀具后角增大可减少刀具与工件的接触面积，从而减少二者间的摩擦；但后角太大会影响刀具的切削强度，降低其散热效果，使被加工工件的精度下降，刀具的磨损率较高。PCD聚晶试验刀具的刀尖圆弧半径为0.5mm。金刚石刀具简图如下图所示。
镁铝合金材料切削时，表2中的刀具前角在可选择范围内可选其最高值10°；为测试切削过程对切削力及切削温度的影响，选择的最大超声振动频率为22kHz；超声振幅固定为9μm；切削深度选择较高的28μm；切削速度为中等速度0.46m/s；进给量选最大值0.10mm/r，切削转速为最大值r/min。统计切削过程中不同刀具后角时金刚石PCD刀具的切削力及切削温度，结果下图：
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