正基对螺旋钻头做为主要研究对象，对其在运动学、力学和零部件的结构参数、材料以及加工工艺进行理论计算，有限元静动态模拟室内外实验等方面进行研究。
一 运动学分析、通过分析刀头的运动轨迹、计算出钻齿的切入与切出角，并推导出钻齿的布局、位置及齿数。钻头转速与给进速度对钻头切削面积和侧壁残余形貌的关系。以运动学做为基础进行了钻掘力学的研究。
二 力学分析：基于不同的岩石层的破碎的临界点，将机械能量zui大限度的传递给钻牙。使其处于*的切削状态。
三 碎岩的研究：通过理论、分析出各种岩层的物理特性，并通过各种实验，制定出各种岩层需要克服岩石的摩擦力和剪切（挤压/拉伸）岩石的反力、通过我们自己*的软件模糊计算出钻进时所需的综合力和掩饰的可钻性。设计钻头结构，确定钻头用途。并且确保具有真实性和参考性。
注：岩土破碎分析：分析掩饰的钻削是一个复杂的受力过程，它涉及弹性力学、塑性力学、断裂力学和热力学等。如果是脆性或塑脆性的岩石，这个过程包括岩石产生滑移形成小的碎屑，累积大滑移和侧边挤压造成崩裂而形成的体积破碎块。由于碎片的不连续性，使作用在钻齿上瞬时推压力和扭矩理论上产生的急剧波动。
岩石的硬度是岩石抵抗其它物体压入或破坏所反应出来的阻力，岩石所含矿物质不同、岩石的裂隙以及岩石颗粒直径等因素都会影响岩石的硬度，岩石的软硬是相对的，可以从多方面来判断其软硬性质。地质上一般用可钻性级别来对岩石分级，如果按岩石的压入硬度对其进行可钻性分级，对岩石分软、中软、硬、坚硬、极硬等分为十二个级别。表5-1按单一的岩石压入硬度，尽管可以对岩石进行岩性的分析，但不能真正反应岩石钻进时所需的轴压和回转驱动力。
按压入岩石硬度的岩石可钻性分级
岩石 类别 | 软 | 中软 | 中硬 | 硬 | 坚硬 | 极硬 | ||||||
岩石 级别 | I | II | III | IV | V | VI | VII | VIII | IX | X | XI | XII |
压入 硬度 Mpa | ＜
100 | 100 ～250 | 250 ～500 | 500 ～1000 | 1000 ～1500 | 1500 ～2000 | 2000 ～3000 | 3000 ～4000 | 4000 ～5000 | 5000 ～6000 | 6000 ～7000 | ＞
7000 |
