随着我国铁路的飞速发展，对于铁路基础设施的要求越来越严格，其中铁路道岔是最薄弱的环节，而辙叉又是铁路道岔的重要部件。它关系到列车的通过速度，是火车提速工作中关键影响因素之一，同时铁路辙叉的结构和制造质量影响着列车运行的平稳性和安全性。目前铁路运输向着高速重载方向发展，铁路装备相关研究课题正为很多科研人员和工程技术人员所重视。本文主要是以铁路辙叉钻削过程中的问题为研究对象，进行了较为详尽的理论分析和试验研究。通过现场调研发现，在我国铁路辙叉的生产企业中钻削工序存在着大量的刀具失效问题，严重地制约着生产率的提高，增大了企业生产成本。本文首先对钻削工序和钻头的制造过程进行了分析和研究，提出了改进思路和方法，即以降低切削力和切削热为衡量指标，对钻头横刃和主切削刃进行再设计。在钻头的设计过程中，详细分析了横刃和主切削刃的受力模型，对其影响因素进行了总结和归纳，确定将横刃缩短为3mm，采用零前角，并修磨主刃外缘转点的改进方案。通过试验，证明钻削功率降低15％以上，新设计成效显著。本文还对钻头硬质合金刀片钎焊过程中焊接裂纹的产生原因进行了详细的分析，并在本次试验中改用高频感应钎焊，且使用了残余应力补偿垫片，结果发现钻头在刃磨和使用过程中均未发现由刀片裂纹导致刀具失效的现象。在钻削试验中，通过钻削功率的测量来考察钻头设计的成效，仔细分析了转速和进给量对钻削功率的影响规律，做出了统计折线图。研究表明，由于高锰钢ZGMn13的加工硬化效应，所以钻削过程中进给量不能取得过小，否则会加大刀具的磨损。最后对试验数据应用多元线性回归方法进行了钻削功率的回归分析，得到了钻削功率的经验公式。通过回归方程显著性检验，表明此方程具有高度显著性，为以后的进一步研究奠定了基础。