光栅制造技术是一种超精密加工技术,我国至今没有高精度、大尺寸光栅的制造能力,难以满足光谱仪器行业和军事应用的特殊需求。要实现加工大面积、高精度衍射光栅的目标,除了需要精密的自动控制系统以及稳定的加工环境以外,高精度、长寿命的光栅刻划刀具也是非常重要的一个条件。本论文围绕衍射光栅金刚石刻划刀具的设计方法展开研究。从机械刻划光栅动态过程入手,结合铝膜的力学属性测量,建立了刻划过程的有限元仿真模型。利用Usui提出的磨损模型,分析了影响直线刃刻划刀具磨损的主要因素,从材料的流动速度、应力变化以及温度变化三个方面对刻划刀具磨损进行了预测,找出磨损最为严重的区域和方向。针对金刚石材料各向异性属性,结合周期键链理论,提出一种评价金刚石不同晶面耐磨程度的计算方法。最后,结合刻划刀具的磨损情况以及金刚石材料的各向异性属性,对刻划刀具进行定向设计,以实现高精度、长寿命刻划刀具的研制目标。