正基對螺旋鉆頭做為主要研究對象，對其在運動學、力學和零部件的結構參數、材料以及加工工藝進行理論計算，有限元靜動態模擬室內外實驗等方面進行研究。一運動學分析、通過分析刀頭的運動軌跡、計算出鉆齒的切入與切出角，并推導出鉆齒的布局、位置及齒數。鉆頭轉速與給進速度對鉆頭切削面積和側壁殘余形貌的關系。以運動學做為基礎進行了鉆掘力學的研究。二力學分析：基于不同的巖石層的破碎的臨界點，將機械能量Z大