金属加工中避免不了钻孔,最常用的刀具是麻花钻。而麻花钻的加工效率、冷却效果和刀具损耗率等,会出现无法满足切削加工要求的情况,不能很好的适应现代市场要求,新型可换头钻头就应运而生。该新型钻头将传统钻头分成刀头模块、刀杆模块和夹持模块三部分。在满足使用要求和保证互换性的前提下,各部分的制造可以使用不同材料。任何模块损坏只需要更换损坏部分,不用更换整把刀具,可以极大的减小生产企业的刀具成本。而且该新型钻头在结构上更容易设计出内冷结构,在切削时不仅刀具散热更快,而且还能将切屑从孔内迅速排出。作为投入生产应用不久的新型钻头,必然在实际使用中会出现一些新的问题,比如刀具受力发生突变、钻头折断、刀杆部分发生破坏等,这都会对企业的生产产生不利影响。因此对新型钻头进行切削性能和应力分布情况的研究,并对刀具结构参数进行优化从而达到改善刀具加工性能的目的就显得极有工程意义。为了对钻头结构进行优化,本文首先分析了切削加工中刀具的受力情况,并建立切削模型,基于材料强度理论对钻头刃口强度进行研究分析。通过分析国内外对刀具强度和仿真的研究,以及实际生产应用情况及刀具结构特征,分析得到刀头模块排屑槽圆弧直径的大小和定位孔直径与深度大小对刀具强度有较大的影响。为探究新型可换头钻头结构参数对强度影响规律,以上述三参数为设计变量,针对实际生产中出现强度问题较频繁的、风电回转支承42Cr Mo V材料的加工进行正交实验方案设计,并利用有限元仿真软件Advant Edge对新型可换头钻头的切削过程进行模拟仿真。通过极差法对仿真数据进行分析,得出切削过程中定位孔的深度对扭矩、温度和mises应力的影响最大,其次是定位孔直径大小,刀头模块排屑槽圆弧直径大小的影响最小。定位孔直径大小对切削力影响最大,然后是刀头模块排屑槽圆弧直径,而中心定定位孔深度的影响最小。并得出直径D=32的新型可换头钻头最优的结构参数,即刀头模块排屑槽圆弧直径为7mm,定位孔直径为5mm,深度为4.5mm的结论。为验证该刀具切削性能以及找到合适的切削参数以指导新型刀具的推广应用,设计出合适的切削参数表,对该结构参数的钻头进行切削用量的分析。将优化前与优化后的钻头以相同参数进行仿真对比,通过对比分析转速和进给量的影响规律,同时得出最优结构参数的钻头的最优切削加工参数为1)=0.18mm/r,转速n=900r/min。