机械加工中的孔加工工序作为精加工的重要一环还不能满足目前制造业转向自动化、智能化的发展需求。随着航空航天、车辆、潜艇等高端制造领域的快速发展,人们对于孔加工的质量和效率也提出了更高的要求。近年来,一种铲齿锥面锪钻被广泛地应用于沉孔加工、锥孔加工、孔口倒角和去毛刺等孔加工工序,刀具参数和切削参数成了影响其加工质量的主要因素。本文通过对铲齿锥面锪钻形状特征和切削机理的深入研究,结合数学建模公式和NX/Open二次开发工具包,开发出铲齿锥面锪钻的参数化建模系统。将参数化建模系统生成的锪钻模型在DEFORM-3D平台进行钻削有限元仿真,得到最优的刀具参数。最终结合对应的钻削实验对铲齿锥面锪钻的刀具几何参数以及切削参数进行验证及优化。本文主要研究内容如下:（1）通过对铲齿锥面锪钻切削机理和应用特点的研究分析,数学解析了铲齿锥面锪钻的结构外形。通过分析锪钻在加工过程中的磨削情况,创建用于砂轮磨削的截面活动标架,然后通过分析铲齿锥面锪钻的表面成型原理,得到了铲齿锥面锪钻的切削刃曲线方程式和端面曲线方程,最终完成了铲齿锥面锪钻前刀面、后刀面以及排屑槽数学模型的搭建。（2）详细介绍了NX二次开发中外部数据访问技术及其实践流程。首先通过创建标准件库的关键技术,基于Access数据库管理系统建立与开放数据互连技术的连接,然后调用/函数完成铲齿锥面锪钻的二次开发。实现了通过更改数据库中的尺寸参数完成对刀具型号的更新,最终可以实现点击刀具型号即可自动加载刀具三维模型,显著提高了刀具的设计效率。（3）建立了基于DEFORM-3D软件的有限元仿真系统。利用正交实验法对参数化建模系统中生成的铲齿锥面锪钻进行钻削仿真实验。通过对正交实验法得到的9组仿真数据进行整理分析,并综合考虑加工工况和加工效率得到如下结论:当铲齿锥面锪钻的几何参数分别取前角20°、后角4°、基圆百分比50%、螺旋角2°时,锪孔过程中的轴向力和扭矩最小。（4）搭建了铲齿锥面锪钻的钻削试验平台。以钻削45钢为例,通过对钻削轴向力和表面粗糙度的分析,验证了有限元仿真模型的准确性;采用单因素实验法研究了每齿进给量和切削速度对轴向力和表面粗糙度的影响程度,并结合加工效率得出结论:在加工倒角深度1mm的工况下,最优的切削参数为切削速度45m/min、每齿进给量0.1mm/r。