钼圆片由于其热膨胀系数低、散热性能好，被广泛应用于大功率半导体器件的散热基片，如晶闸管、IGBT模块等。随着行业的不断发展，带孔钼圆片也应运而生，市场对于带孔钼圆片的需求量越来越大，加工要求也越来越高。但是由于钼圆材料本身硬而脆，用普通硬质合金钻头钻削钼圆时：钻头磨损非常严重，钻孔加工的成本很高；钻头容易崩刃影响钻孔表面质量；频繁的换刀也引起加工效率的低下。面对上述问题，必须找出与钼圆材料相适应的钻头，在保证质量的前提下，能实现高效快速的钻削，同时降低生产成本。而刀具优化改进的途径通常是这两个方面：刀具几何结构的优化和刀具材料的优化。本文就是从这两个方面对刀具进行优化，使之适合钼圆材料的钻孔加工。本文针对钼圆材料，进行了刀具几何结构的优化。首先分析了麻花钻的几何结构参数，然后分析了麻花钻制造加工的工艺和过程，在此基础上提出了麻花钻的新型建模方法。分析了影响钻头使用寿命的因素，找出最关键的因素进行分析，最后利用Deform软件进行了麻花钻钻削钼圆材料的钻削仿真，选出钻削温度最低的钻头几何结构。本文在优化后的硬质合金钻头表面涂覆CVD金刚石涂层，以提高其切削性能。在分析了几种常用的金刚石涂层沉积工艺特点的基础上，选取热丝CVD法进行金刚石涂层的制备。首先进行硬质合金刀具基体的预处理，然后进行CVD金刚石涂层，涂层之后观测钻头表面，发现涂层表面光滑细致，涂层质量良好。本文进行了针对钼圆材料的钻削实验，验证了CVD金刚石涂层钻头钻削钼圆材料的优良的切削性能。优化涂层后钻头的钻削温度明显降低，这和涂层钻头表面的低摩擦系数以及钻头前角的优化密切相关，钻削温度的降低可以有效的延长刀具的使用寿命，其使用寿命明显比普通硬质合金钻头要高。比较涂层钻头和非涂层钻头钻削钼圆孔的表面粗糙度，发现涂层钻头加工的孔表面粗糙度明显优于非涂层钻头，说明了金刚石涂层其稳定的化学性能、高热导率、低摩擦系数等优良特性可以有效的降低孔表面的粗糙度。本文通过对金刚石涂层钻头钻削钼圆时的钻削扭矩进行分析，选取5个特征量作为神经网络的输入，然后通过BP神经网络建模，得出钻削过程中钻头的失效模型，根据这个模型检测金刚石涂层钻头钻削钼圆过程中的失效情况。