为研究石墨转移膜在刀具表面形成的可能性和演变规律及形成机理,采用聚晶金刚石(PCD)刀具进行了各向同性热解石墨切削试验。对刀具磨损区域形貌、表面加工质量和切削力进行了分析。根据试验结果分析表明:切削过程中PCD刀具后刀面上形成了一层石墨转移膜。石墨转移膜的形成机理以物理吸附作用和摩擦挤压为主。石墨晶体结构特性、石墨晶体缺陷和环境氛围是影响石墨转移膜形成的三个主要因素。刀具磨损、表面加工质量和切削力的变化情况与石墨转移膜的动态变化过程具有较高的一致性,石墨转移膜的形成可以有效地降低刀具磨损速度,提高表面加工质量,降低切削力。