本文在总结国内外有关钎焊金刚石工具的优点与不足的基础上，围绕金刚石薄壁钻头多层结构设计、制作工艺以及钻削时高效排屑换热技术的研究等几个关键问题，进行了相关的基础和试验研究，实现了钎焊金刚石钻头的多层效果，并且解决了传统钎焊钻头钻削时的排屑冷却问题，提高了钎焊钻头的使用寿命。所研制的高效排屑换热的多层钎焊金刚石薄壁小孔钻，在钻削试验中表现出显著的优势。本文完成的研究工作主要包括以下几点：1、采用高温真空钎焊炉和新型的钎焊钻头制作工艺，制备了外径为6mm的多层钎焊金刚石薄壁钻头，设计优化的三种基体端面结构均使钻头出现了多层效果，并借助扫描电子显微镜（SEM）观察了金刚石孔钻的多层形貌，并发现具有多层钎焊效果的钻头比普通钻头多了几个磨损阶段，钻削寿命更长；2、设计了四因素三水平的正交试验，考察了各试验因素对试验指标（钻削寿命）的影响程度，并得出端面开槽的宽度是影响钻头多层效果的关键因素，进一步优化了孔钻基体的多层结构和尺寸；3、优化了较易排屑的基体外壁结构，优选了性能适当的有机冷却换热材料(石蜡)，得到了高效排屑换热的多层钎焊金刚石薄壁小孔钻，并进行了理论分析；4、通过钻削玻化砖的对比试验，验证了高效排屑换热的多层钎焊金刚石薄壁小孔钻良好的钻削性能，与一般钎焊金刚石钻头以及烧结钻头、电镀钻头比较了性能的差异，并总结了工程实际中钻头的使用要点。