深孔加工作为机械制造行业的重要组成部分,是各类孔加工行业中最难、技术含量最高的一种。在深孔加工过程中,由于其特殊的工艺性和排屑空间的有限性,使得切削过程中产生的切屑在排出过程中极易发生堵屑现象,导致加工过程突然中断,对所加工孔的质量造成非常大的影响,更严重的会使刀具切削刃受到损坏、细长钻杆被损坏。因此排屑技术难题的突破,对深孔加工技术的发展意义重大。虽然国内外研究学者一直对深孔加工过程中的排屑问题进行了很多研究,但目前还没有特别有效的解决方案。本文在BTA深孔钻的基础上,考虑从改变钻杆通道内切屑液的流动状态着手,来加快切削液的流速,进而提高排屑效果,提出了对传统BTA排屑钻杆的结构进行改进设计的方案。文中首先对BTA深孔钻的工作原理进行研究,分析总结加工过程中解决排屑难问题可采用的方法,对现有排屑装置提出改进方案,引入螺旋流这一新概念。螺旋流流场因其独特的运动方式,在流体流动中起着非常重要的作用。故考虑在传统圆柱钻杆内加设内螺旋槽,利用螺旋流的作用使通道内切削液的流速加快。然后通过理论分析对钻杆通道内的流体进行数学模型的建立,但因螺旋流流场流动特性复杂,对其理论研究尚不全面,故采用计算流体力学Fluent软件,结合UG和ANSYS中的geometry、ICEM CFD、CFD POST等软件模块对改进前后的排屑钻杆进行建模与仿真,真实模拟切削液在钻杆内的流动状态。最后,分别研究了半圆形螺旋槽的半径、数量、轴向长度、螺旋角等结构参数对钻杆内切削液的流速和压强产生的不同影响,通过对中轴线处达到的最高流速进行分析对比得出最优的螺旋槽参数组合为β=15°,r=2mm,n=6,m=600mm。并对改进前后的钻杆结构进行对比分析,得出改进后的钻杆通道中切削液的最高流速提高约7.9%,证明对于BTA钻系统中的排屑情况有提升效果。