金属加工的方法有很多。除切削方法之外,还有铸造加工、焊接加工和压力加工等方法,每一种加工方法都有其适用的范围。然而,后者这些加工方法通常只用于制造毛坯或制作精度和表面质量要求不高的零件,而精度要求较高和表面质量限定较严的零件几乎都要经过切削加工。在金属切削加工中,钻削加工是最为常见的一种切削加工方法,占有不小的比例。而麻花钻则是钻削加工中最常使用的切削刀具。在学习前人理论及研究成果的基础上,本文以锥面后刀面麻花钻为研究对象,从不同角度对其特性进行了分析和研究。第一,从锥面后刀面麻花钻的螺旋槽曲面的形成原理出发,并根据其直线刃的数学方程,求得其螺旋槽曲面参数方程和其截形参数方程,为建立锥面后刀面标准麻花钻三维模型做准备。第二,根据该截形参数方程,借助MATLAB软件的数据处理功能,计算得到锥面后刀面标准麻花钻截形曲线上的数据离散点集。将此点集导入到UG软件中,利用UG软件拟合出锥面后刀面标准麻花钻截形曲线,生成锥面后刀面标准麻花钻钻体。再选择合适的国标刃磨参数,用UG软件的实体裁剪工具得到其后刀面。进而完成整个麻花钻的三维模型。第三,在建立了锥面后刀面标准麻花钻三维模型后,为后续的结构有限元分析和切削模拟仿真打下了基础。结构有限元分析主要是结构的静力学分析、模态分析及屈曲稳定性分析等。通过分析,提取麻花钻在静载荷及动载荷作用下的响应数据,进而研究其静态和动态的力学特性。切削模拟是基于切削仿真软件Deform 3D,对麻花钻在不同加工工况下的切削载荷(力载荷与扭矩载荷)、切削时的温度载荷等进行模拟,从而为实际加工中切削要素的选择提供参考。综上,本文研究内容的几个主要方面(建立麻花钻主要曲面的数学模型、生成麻花钻的三维模型、分析麻花钻热学和力学特性等)存在一定的关系。首先,建立麻花钻主要曲面的数学模型是生成麻花钻三维模型的前提。其次,生成麻花钻三维模型是分析麻花钻热学和力学特性的基础。再次,能否成功生成麻花钻三维模型又验证了麻花钻主要曲面的数学模型的正确与否。最后,对麻花钻热学和力学特性的分析可以为优化麻花钻三维模型提供依据。