钻头在骨外科手术中的应用十分广泛,尤其是在人体长骨骨折修复、截骨手术中发挥主要作用。人体骨骼是一种特殊的多组织复合材料,与金属材料性质有很大区别。骨骼材质的导热性比较差,热量不能及时传导出去,过高的钻孔温度会对孔周围的正常骨骼组织活性造成不良影响。在骨外科手术中应将钻削温度控制在47℃以下,在这个温度下才能保证骨骼组织不被烧坏而导致骨坏死。在骨外科临床手术中所使用的钻头一般为标准麻花钻,这种钻头的刃形在手术中往往会产生过大的切削力和切削温度。群钻是一种新型钻头,通过对标准麻花钻进行修磨改进并且通过不断的试验和生产实践形成了一套针分别适用于各种材料的钻型,对于实际生产中难加工材料和特殊材料的钻削都有较好的切削性能。然而,标准群钻中并没有与骨骼材质相匹配的钻型,当前国内外学者对于骨钻削的研究尚未涉及到群钻钻型结构和将群钻应用于骨外科手术中的实验案例。本文使用专业切削加工有限元仿真软件AdvantEdge和试验对标准群钻在骨骼钻削过程中的钻削力和钻削温度进行了探索研究。通过对钻削仿真结果和猪股骨钻削试验数据进行对比分析得出,群钻在钻削过程中产生的钻削力均比标准麻花钻低,其中钻橡胶群钻在猪股骨钻削试验中产生的钻削力最低。钻头结构对于骨骼钻削温度的影响不大,钻头进给速度是影响骨骼钻削温度的主要因素。