随着PDC钻头个性化设计的提出与发展,传统人工探索式PDC钻头由于从提出需求到产品成型需要经过多次的设计、试制和试验过程,方法效率低、周期长、设计质量不稳定、优化调整过程复杂,难以满足PDC钻头多种类小批量的发展需求。近年来,针对解决人工探索式设计方法的不足与PDC钻头个性化设计高效率、高质量、易修改的实际需求,加上三维数字化设计技术的出现和蓬勃发展,使得对PDC钻头的数字化设计既有所需求也成为了可能。本文的研究目的即是建立PDC钻头的数字化设计系统,并实现钻头性能的仿真分析,使得钻头的设计时间大大缩短。本文借助PDC钻头几何学基础建立了PDC钻头的数字化模型。通过将钻头的个性化设计过程拆解,将一个完整的设计过程划分为不同的模块,使钻头的数字化设计成为了可能。最后以钻头的力学分析作为钻头校核的标准,从而保证了钻头的设计质量。基于上述工作编写了完整的PDC钻头数字化设计系统,使得从需求到建模再到校核可以流畅完成,在一定程度上减轻了了设计人员的工作量,也缩短了PDC钻头的设计时间,为PDC钻头的快速设计奠定了基础。