微型高精密鏡面模具對加工后形狀精度表面粗糙度要求非常高，原有“粗切削+精磨+研磨”加工方法不僅要花費很長時間，而且微細形狀不適合采用磨削加工，此外，研磨會使微細形狀產生塌邊等缺陷，使形狀精度達不到要求。

　　單晶金剛石刀具能制成非常鋒利而無凹凸鋸齒切削刃，只需通過切削就能完成微型高精密模具鏡面加工。單晶金剛石刀具主要用于DVD檢波鏡數碼相機用塑料透鏡模具鏡面加工。

　　由于金剛石易與鐵族金屬發生化學反應，因此不適合加工淬硬鋼等工件材料，僅局限于加工非電解鍍鎳等非鐵金屬。但近年來，由于采用超聲波橢圓振動切削加工機床性能改進，單晶金剛石刀具也能用于淬硬鋼等鐵族金屬鏡面加工。下面簡要介紹具有優良切削性能鋒利切削刃單晶金剛石刀具特點及應用實例。

　?。?）單晶金剛石切削刀具特點

　　眾所周知，金剛石硬度最高、導熱性能最佳刀具材料，難加工材料切削加工、干式半干式切削加工具有很長使用壽命。單晶金剛石一種碳原子（C）通過共價鍵實現牢固而緊密結合單晶材料。通過高精密刃磨，單晶金剛石刀具能獲得非常鋒利而無凹凸鋸齒切削刃。聚晶金剛石一種多晶金剛石，它利用金屬結合劑高溫高壓條件下由微細金剛石粒子燒結而成金剛石聚晶體，但微細晶粒晶界上也存金屬結合相。由于聚晶金剛石粒子間結合強度弱于單晶金剛石，因此刃磨后切削刃也會產生晶界面凹凸粒子脫落現象。

　?。?）鋁合金鏡面加工

　　用圓弧形切削刃單晶金剛石車刀加工A5056鋁合金（加工條件：切削速度：300m/min,加工余量：0.05mm,進給速度：0.04mm/r,刀尖R:0.5mm,前角：0°，后角：7°），加工面可以清楚看到切削刀痕，該刀痕達到了鏡面水平，即實現了接近理論表面粗糙度鏡面加工。采用聚晶金剛石車刀加工面可以看到行切進給切痕，進給切痕留下了由凹凸切削刃形成凹凸加工痕跡。采用同規格硬質合金車刀加工面，車刀切削刃粉末顆粒凹凸全部反映加工面上，留下了切削方向切痕，但觀察不到進刀切痕。單晶金剛石車刀加工面（Ry0.238μm,Rz0.166μm,Ra0.034μm）與聚晶金剛石車刀加工面（Ry1.327μm,Rz1.149μm,Ra0.261μm）比較可以看出，單晶金剛石車刀加工出表面為優質鏡面。

　　（3）淬硬鋼金剛石刀具超聲波橢圓振動鏡面加工

　　由于單晶金剛石與鐵族金屬親性極強，因此過去不能用單晶金剛石刀具對淬硬鋼等鋼件進行鏡面加工。隨著能抑制金剛石與鐵發生反應超聲波橢圓振動切削技術開發成功，已能實現用單晶金剛石刀具對淬硬鋼進行鏡面切削加工。最近，通過對超聲波橢圓振動切削裝置改進，使其達到了實用水平。超聲波橢圓振動切削二維切削模型表明，刀具切削刃作橢圓運動，切屑與金剛石車刀前刀面相同方向運動，從而能抑制摩擦阻力，同時，由于兩者之間存間隙，抑制了金剛石與鐵反應，因此對鐵族金屬進行加工也能獲得切削鋁合金、非電解鍍鎳層時一樣鏡面。

　　單晶金剛石切削刀具主要用于非球面透鏡、衍射光柵高精度光學元件加工。隨著超聲波橢圓振動切削技術不斷改進推廣應用，單晶金剛石刀具淬硬鋼模具鏡面加工方面應用必將得到普及。