Este estudio investigó el fresado de materiales compuestos SiCp/Al utilizando herramientas de Diamante Policristalino (PCD) bajo diversas condiciones de mecanizado, incluyendo condiciones de corte en seco, condiciones de dióxido de carbono supercrítico (SCCO), condiciones de enfriamiento con dióxido de carbono supercrítico con lubricación mínima (SCCO-MQL), condiciones de vibración ultrasónica y condiciones de enfriamiento con dióxido de carbono supercrítico con lubricación mínima combinadas con vibración ultrasónica. El objetivo fue comparar la rugosidad superficial y la morfología de los materiales bajo diferentes condiciones de mecanizado. Además, bajo condiciones de corte en seco y SCCO-MQL combinadas con vibración ultrasónica, se investigaron los efectos de diferentes parámetros de fresado sobre la rugosidad superficial y la morfología de los materiales compuestos SiCp/Al a través de un experimento univariado. Se realizaron pruebas de microdureza en las piezas mecanizadas para explorar la influencia de las condiciones del proceso y los parámetros de fresado en el endurecimiento por trabajo. Los resultados experimentales indican que entre todas las condiciones de mecanizado probadas, el SCCO-MQL en combinación con el proceso de vibración ultrasónica redujo significativamente la rugosidad superficial del material. Cuando la velocidad de fresado se incrementó de 40 m/min a 120 m/min, tanto la rugosidad superficial como el grado de endurecimiento por trabajo primero aumentaron y luego disminuyeron. A medida que aumentaba la velocidad de avance o la profundidad de corte, también aumentaba el grado de endurecimiento por trabajo. Por lo tanto, bajo condiciones de SCCO-MQL combinadas con vibración ultrasónica, se recomienda utilizar una velocidad de fresado de más de 60 m/min y evitar el uso de altas velocidades de avance y profundidades de corte para optimizar el rendimiento del mecanizado.