随着工业的迅速发展,深孔加工技术已经在航空航天、汽车、医疗器械、石油、核电设备等行业广泛使用,在机械制造领域中占据着十分重要的地位。由于深孔加工是在封闭或半封闭的状态下进行的,且切削环境十分恶劣,在加工过程中存在断屑排屑困难、切削热不易散出、刀具磨损严重等问题,导致深孔加工技术一直是机械加工中的难点之一。近年来,随着难加材料的日益增多,对深孔加工的质量、加工效率和刀具耐用度等方面提出了更高的要求。由于传统的焊接式深孔刀具存在刀体与刀片焊接不严实、刀片刃磨易产生裂纹、几何参数不准确等缺陷,导致其在对难加工材料进行加工时不易满足加工要求,而机夹式深孔刀具可有效避免焊接式深孔刀具的缺陷。因此,本文从深孔钻削刀具方面入手,对BTA深孔机夹钻头进行结构的设计与试验研究,主要研究内容如下:（1）分析了BTA深孔钻头的结构特点和工作原理,并对BTA深孔机夹钻头的刀体、刀片以及导向块的几何参数和材料选用进行了详细的分析,根据上述设计要点,以直径为45mm的BTA深孔机夹钻头为例,用UG软件对其进行了三维模型的建立。（2）通过ANSYS有限元仿真软件对该钻头进行静力学仿真,分析了该钻头的位移变形趋势以及应力应变分布情况,得出了该钻头的强度刚度满足要求;同时,对该钻头进行模态仿真,分析了该钻头的固有频率振型图,得出该钻头发生失效的形式主要是以弯曲和扭转为主,并提出了提高钻头耐用度和减小钻头振动的有效措施。（3）基于ABAQUS有限元仿真软件,利用该钻头对难加工材料（42CrMo合金钢和TC4钛合金）进行钻削仿真试验,分析了该钻头在不同切削参数下的轴向力和扭矩变化规律,依据材料特性、切削参数对轴向力和扭矩的影响、加工效率等综合考虑,分别选出两组较佳的切削参数为后文的实际加工试验作铺垫。（4）采用该钻头对42CrMo合金钢和TC4钛合金进行钻削试验研究,分析不同切削参数对切屑形态、刀具磨损的影响规律,并对最优一组的试验结果进行分析,得出该机夹钻头加工出的工件质量符合要求,验证了在该结构下的机夹式钻头在钻削不同的难加工材料时具有良好的钻削性能。综上所述,本文通过理论设计、仿真和试验相结合的方法完成了对BTA深孔机夹钻头的研究,为深孔机夹刀具的进一步研究提供了一定的参考价值。