在骨钻削手术过程中,医疗钻头与骨表面之间由于摩擦会产生大量的热。而骨作为一种生物属性材料,在钻削过程中当温度超过55℃并且持续时间达到30s时,就会发生骨细胞死亡。克氏针作为一种临床外科手术中常用的内固定材料,因结构强度高、良好的生物相容性和较低的成本,在骨科手术中受到了越来越多的关注和研究。然而,大多数研究者都集中在对钻削过程中钻削参数等方面的研究,对克氏针自身结构参数的研究比较少。钻削温度直接影响骨细胞的愈合和克氏针的固定,对手术能否成功起着至关重要的作用。因此,为了有效地降低钻削温度,本文对现有克氏针的结构进行设计,并研究其结构参数对钻削温度的影响。本文从有限元仿真和实验研究两个方面对骨钻削过程中钻削温度进行研究,分析钻削温度的变化规律,建立钻削温度预测模型,并进行实验,验证所建模型可以有效地用于钻削温度的预测和控制,为克氏针结构参数优化提供了理论依据。对骨的力学性能和热学性能进行研究分析,在其基础上对骨钻削的过程中钻削热的产生进行机理分析,将骨钻削过程近似的看作正交切削,建立钻削过程的简化模型,对骨钻削过程中传入骨组织的热量进行计算。根据排屑槽减磨原理对克氏针的结构进行设计,选择合适的结构参数,并对其钻削过程进行有限元仿真,分析排屑槽对钻削过程温度的影响。设计并搭建骨钻削实验平台,加工不同结构参数的试验用克氏针,并以猪骨为研究对象,设计正交试验,检测了不同结构参数下切削温度的变化情况,并对其试验数据进行处理,分析结构参数对钻削温度的影响,并对其原因进行分析。利用最小二乘回归算法建立了骨钻削温度预测模型,并对其进行了统计检验和误差分析,验证骨钻削温度预测模型的准确性。此外,利用粒子群算法进行优化处理,得到合理的排屑槽尺寸参数,进一步验证骨钻削温度预测模型的有效性和可靠性。