克氏针作为一种临床外科手术中常用的内固定刀具,因其结构简单、强度高和较低的成本,在骨折外科固定手术中受到了越来越多的关注和研究。在骨钻削手术过程中,克氏针尖端与骨组织之间产生摩擦,摩擦过程会对骨组织造成严重损伤,主要表现为机械损伤和热损伤。其中机械损伤主要表现为因切削力过大造成的分层现象以及产生的毛刺现象,使得刀具与骨接触部位产生较大的间隙,造成刀具脱落。同时,切削力过大还会造成克氏针扭曲或断裂等机械损伤问题,对患者造成二次伤害。骨的热损伤来源于钻削过程刀具与骨摩擦而产生的热量,如果产生的热量高于骨组织热坏死的阈值且无法及时排出就会对骨骼的碱性磷酸酶造成损害,从而产生热损伤现象。这些热坏死的骨组织也会增加额外的术后恢复时间,热损伤现象难以避免但可以最大限度的降低热损伤区域。本文将从有限元仿真和骨钻削试验两个方面通过正交试验和响应面法对骨钻削过程中钻削力、钻削温度等指标进行研究。首先基于有限元理论对骨钻削过程进行仿真分析,研究了钻削力、钻削温度与热损伤直径。将仿真与骨钻削试验结果进行比较,结果表明有限元分析结果与骨钻削试验结果较为接近,且误差大部分在10%以内,初步验证了有限元分析的准确性。基于正交优化及极差分析理论分析了克氏针斜面夹角及钻削工艺参数对微观骨屑、钻削力、钻削温度、热损伤直径及孔入口钻削质量的影响规律及权重,从微观骨屑角度分析了钻削力、钻削温度及热损伤直径的变化原因。最终优化的试验参数提高了钻削性能,降低了对骨组织的损伤。基于响应面理论研究了关键参数对孔出口毛刺及分层系数的影响规律,并建立了关键参数与分层系数、孔出口毛刺之间的预测模型。试验结果表明较小的克氏针斜面夹角及进给速度、较高的主轴转速可以有效降低钻削力提高钻孔质量。最终,本文综合考虑各关键参数对指标（钻削力、钻削温度、分层系数、热损伤直径及毛刺现象）的影响,对刀具几何参数及钻削工艺参数进行优化,并将优化参数前后的钻削指标进行对比。研究结果表明参数优化后的克氏针在骨钻削手术中的应用是具有明显优势的,与克氏针最新研究相比大大降低了钻削力及钻削温度,降低了骨的机械损伤和热损伤,为克氏针外科骨钻削手术提供了理论依据。