各向同性热解石墨广泛应用于航空发动机涡轮轴密封件当中。各向同性热解石墨在车削加工中易出现边缘碎裂等现象,质量无法保证,其成品率只有20%;同时加工刀具磨损严重,耐用度非常低。因此,对各向同性热解石墨高效精密切削机理的进行研究,对降低成本,提高生产效率,保证产品质量等都具有重要的理论意义与实际应用价值。纳米压痕试验是研究各向同性热解石墨脆-塑性转变的重要方法。通过纳米压痕试验表明,在小印压深度时,各向同性热解石墨材料存在脆-塑性转变。即表明了在特定条件下可以通过塑性域加工获得较好表面质量各向同性热解石墨工件。本文经过对基于晶体结构和压头形状的应变梯度理论的研究,将应变梯度理论应用于各向同性热解石墨材料中。计算出其发生脆-塑性转变时的临界切削厚度,并建立了细微观结合的各向同性热解石墨超精密切削模型,然后通过切削试验证实了上述研究结果的正确性。通过对各向同性热解石墨加工中金刚石刀具磨损机理与刀具的磨损形貌的研究,表明了磨粒磨损、粘附磨损和微蹦刃破损是其主要磨损机理。并采用了遗传算法与各向同性热解石墨加工中的刀具磨损试验数据建立了刀具磨损预测模型,对后续的应用与研究具有一定指导作用。各向同性热解石墨的切削参数进行优化。首先采用旋转试验设计方法进行试验规划,然后基于善于全局搜索的遗传基因算法建立了各向同性热解石墨表面粗糙度预测模型。应用所建立的表面粗糙度预测模型,分析了切削速度、进给量、背吃刀量对加工表面粗糙度的影响。结果表明,进给量对表面粗糙度的影响要大于切削速度和背吃刀量对表面粗糙度的影响。