通过热丝化学气相沉积（HFCVD）法制备了具有球状晶结构、棱锥形晶结构和棱柱形晶结构等3种不同表面特征的化学气相沉积（CVD）金刚石涂层工具, 以提高其研磨效率。通过正交实验法研究了金刚石涂层晶粒形态、载荷、工作台转速、研磨时间等4个工艺参数对蓝宝石材料去除率和表面粗糙度的影响。结果表明：金刚石涂层的晶粒形态对材料去除率和表面粗糙度影响较大; 球状晶结构金刚石涂层切向力较小, 棱柱形晶结构金刚石涂层切向力较大; 选择棱柱形晶CVD金刚石涂层工具研磨蓝宝石, 在研磨加工参数为载荷0.15 MPa、转速100 r/min、研磨时间3 min时, 其材料去除率为0.397 μm/min, 表面粗糙度为0.354 μm。结果表明：提出的CVD金刚石涂层工具可用于进一步加工、研磨蓝宝石切片, 去除其表面划痕, 从而改善工件表面质量。