對于刀具制造商來說，加工PCD、PCBN、硬質合金和陶瓷刀具的三維廓形（如斷屑臺的幾何形狀）是一種獨特的挑戰。這些挑戰限制了超硬刀具的盈利能力及其廓形的尺寸精度。

   放電加工（EDM）是制備超硬刀具三維廓形最常用的加工方法，但該方法存在一些缺陷，如對工具電極磨損量的限制、加工周期長、只能加工導電材料等。

   激光燒蝕加工是一種頗具吸引力的EDM替代工藝。由于該工藝無需對工具磨損進行補償，同時又能提高材料去除率，因此非常適合加工三維廓形。此外，激光燒蝕不要求工件材料具有導電性，因此可以加工陶瓷和其他非導電材料。該方法可用于加工超硬刀具的斷屑臺、沖壓模具的廓形，以及切削刀片上用于夾持定位和鎖緊的各種幾何形狀。

   激光燒蝕是通過燒除方式或氣化方式從工件表面去除材料。燒除加工時，激光束沿著連續路徑對工件表面進行燒除，與典型的雕刻或切削加工類似。氣化加工則是利用激光脈沖，將特定位置的工件材料氣化，從而在工件上形成小的凹腔。

   凹腔尺寸是激光束尺寸及其焦點直徑的函數。激光的功率越大，加工出的凹腔尺寸就越大，材料去除率也越高。然而，這并不意味著激光功率越大越好。確定激光束尺寸還必須考慮加工機床的其他性能，以及被加工廓形的尺寸精度和表面光潔度要求。

   德國Wendt公司生產的Spectra 820型激光加工中心采用位置固定的二極管泵浦固體激光器，其激光束具有很高的聚焦精度，可形成20μm的焦點直徑，這意味著它能加工出直徑約20μm、深度約10μm的凹腔。凹腔深度可能會影響加工表面光潔度。通過調控激光的脈沖模式，可以控制凹腔深度。Wendt公司開發了“納米定點技術”算法來控制激光脈沖模式，根據被加工廓形的不同特點，X軸、Y軸和Z軸的運動方式也各不相同。

   Spectra激光加工中心的光源位置保持不變，位于激光束下方的工件則按編程路徑移動。在典型的激光加工中，工件的移動加速度超過3g。加工尺寸精度可達±0.010μm，并可獲得與精磨加工類似的材料去除率和表面光潔度。與加工參數（如砂輪直徑、砂輪速度）不斷變化和相互影響的磨削加工不同，激光燒蝕的加工參數具有可預測性，而且不會相互影響。

   材料去除率受到激光脈沖頻率和模式的控制。由于每個激光脈沖都會氣化掉一小塊工件材料，因此激光脈沖的頻率越高，材料去除率也越高。Spectra激光加工中心的程控脈沖頻率范圍為0－100 kHz，為了獲得良好的表面光潔度，通常采用全頻率范圍加工。表面光潔度是激光脈沖頻率和機床軸運動的函數，二者均可根據刀具的幾何廓形要求進行調整。

   被加工刀具廓形或斷屑臺幾何形狀對材料去除率影響很大。Spectra加工中心采用一種“迂曲”編程技術來去除工件材料。用該技術加工時，激光束下的工件沿Y軸的直線路徑前后移動。當激光束加工到刀具廓形的終點時，工件就會沿X軸橫移到下一行加工位置，并再次開始沿Y軸前后移動。工件以這種方式持續逐行移動，直至完成對整個表面的燒蝕加工。然后，激光束沿Z軸下降一定高度，在下一個水平面上進行加工。

   簡言之，Spectra機床的加工方式是：工件按編程路徑逐行平移，而激光束則逐層向下移動，直至完全加工出整個廓形。如果被加工廓形上有斷屑臺設計中常見的島狀凸起，則應采用優化的材料去除策略，以縮短加工循環時間。典型的材料去除策略包括“跳越功能”（即從島狀凸起上方跳過，在跳越路徑比繞過凸起部位的加工路徑更短時采用）和“捷徑功能”（即由加工軟件來規劃通過不同幾何元素的最短路徑，即使操作人員編制的程序路徑可能與此不同）。一旦開啟這些功能，它們就能自動運行。

   工件材料的硬度也會影響材料去除率。不過，雖然硬質合金、陶瓷、PCD和PCBN 材料的硬度各不相同，但其材料去除率相互之間差別不大，這是因為材料硬度必須相差懸殊（如硬質合金相對于低碳鋼），才會對材料去除率產生較大影響。

   在激光燒蝕加工中，表面光潔度（或表面完整性）也具有可控性——正如前面提到的，聚焦質量和激光功率可以控制表面光潔度。此外，用Spectra軟件選擇加工參數也會影響表面光潔度。通過調控激光功率、脈沖頻率、脈沖模式和軟件特性，PCD和PCBN刀具的加工表面粗糙度可達到Ra0.2μm，硬質合金刀具的表面粗糙度可達到Ra0.45μm。

   激光燒蝕是一種比較新穎的加工工藝，在超硬材料（包括已知最硬的金剛石）的三維廓形精密加工領域極具發展潛力。