在机械制造中，孔加工所占比例极大，约占整个加工工作量的1/4，其中深孔加工在孔加工中占有非常大的比例，尤其在兵器制造业中应用特别广泛。近年来，绿色加工成为加工好坏的衡量标准，带有润滑液的高压空气的准干式加工越来越受到世人的重视，因此，对准干式深孔刀具特性的研究便显得尤为重要。首先，本文通过对深孔BTA钻分屑机理及其尺寸、C形屑的形成、切屑的折断进行分析，将切屑近似为曲杆的弯曲模型及屈曲问题，建立了C形屑及断屑判据的力学模型，由此得出断屑台的几何参数对切屑断裂的影响程度；通过引入稳定度的概念指定了导向块的位置分布；通过对湿式加工深孔BTA钻的切削几何参数特性进行分析，使用模糊综合评价方法优化了刀具角度几何参数，并对三刃BTA钻各齿几何参数分配及刃倾角起点位置进行了研究分析。其次，为分析刀具的几何参数对切削力、热及温度场的影响大小，并为钻削仿真分析做准备，依据金属切削原理和准干式深孔刀具钻削特性，考虑主要因素，略去次要因素，建立了准干式深孔刀具的切削力、速度、热及温度场的数学模型。另外，通过Solidworks建模平台，利用Visual Basie6.0编程语言开发出深孔BTA钻参数化建模系统，分别实现了焊接式和机夹式的单刃或多刃深孔BTA钻实体模型的参数化。其系统提高了设计效率，为深孔刀具的规范化、标准化、系列化及智能化奠定了基础，并为排屑口优化及钻削仿真的建模提供了便利条件。最后，利用Hyperworks有限元软件对三刃内排屑深孔钻的排屑口做了拓扑优化，并应用ANSYS有限元软件对刀具优化前后的应力做了对比，结果扩大了排屑口的空间，改善了准干式深孔加工排屑难的问题；通过利用Deform-3D有限元软件对商用及优化后的单刃深孔BTA刀具的钻削仿真结果进行分析，验证了仿真结果与理论及试验数据比较靠近，并针对两者仿真结果进行了对比分析，得出经优化的单刃和三刃深孔BTA刀具更适合准干式深孔加工，使得准干式深孔加工应用于实际生产更接近了一步。