（五）PDC钻头的工作原理
　　PDC钻头工作原理和刮刀钻头基本相同。
　　（1）在塑性地层（或岩石在应力作用下呈塑性的地层），金刚石吃入地层并在钻头扭矩的作用下使前方的岩石内部发生破碎或塑性活动，脱离岩石基体，形成岩屑，这一切削过程相称于“犁地”过程，称作犁削。岩屑的体积大体即是金刚石吃入岩石的位移体积。
　　（2）在脆性较大的岩石中，在钻压和扭矩作用下所产生的应力使岩石表现为脆性破碎，即属于以剪力和张力破坏岩石。在这种情况下，金刚石钻头的破岩速度较高，岩石破碎的体积大于金刚石吃入后位移的体积。
　　（3）在坚硬岩石（如燧石、硅质白云岩、硅质石灰岩等）中，因为金刚石本身强度的限制，较大粒度金刚石上的钻压不足以使岩石内部产生塑性变形。所以一般均采用细颗粒的金刚石制成孕镶式金刚石钻头来钻进，其特点是要靠金刚石的棱角实现微切削、刻划等方式来破碎岩石。这时分离出来的岩屑基本上是粒度很细的粉末，钻头的工作效率和寿命均很低。
（六）PDC钻头的出产工艺过程
　　1.PDC钻头的设计主要考虑
　　A、 钻头种类:胎体钻头、钢体钻头。胎体钻头的钻头体用锻造碳化钨粉烧结而成，烧结时在钻头工作面上留下窝槽，再将复合片直接焊接在窝槽上。钢体钻头的钻头体用整块合金钢通过机械加工而成，这种钻头将复合片焊接在碳化钨材料齿柱上制成切削齿，再将切削齿镶嵌在钻头体上，保径部位也是将金刚石块或其他耐磨材料镶嵌在钻头体上，为防止冲蚀，可在钻头工作面上喷涂一层耐磨材料。
　　B、 钻头冠部（工作面）的几何外形。PDC钻头冠部的几何外形影响钻头的不乱
性、井底清洗、钻头各部位载荷分布如图八。钻头工作面外形一般包括内锥、顶部、侧面、肩部及保径五个基本要素。
　　a．内锥：内锥对钻头起导向和不乱作用，假如需要较高钻速、较好的钻井液活动控制能力，则内锥应为浅内锥，锥角较大（110度～160度）；假如要求凸起钻头不乱性、进步井斜控制能力，则应为浅内锥，锥角较小（60度～100度）。             
　　b、钻头顶部是钻头的{zd1}点，钻进中{zx0}吃入地层，因为地层变化而意外受损的可能性{zd0}。假如地层较硬或存在硬夹层，则应选较大半径，较宽的顶部结构；为了进步钻头吃入地层的能力，应选择较小半径的顶部结构。
　　c.侧面：侧面部门的剖面线有直线和弧线两种，采用直线方式时顶部和侧部较尖，吃入性好，切削效率较高；弧线方式常用在高转速或高耐磨性情况下。
　　 d.保径：保径部位除保证钻头直径外还对钻头的不乱性起很大作用，可以增长保径来控制钻头的井斜控制能力；反之，对于造斜用钻头则应缩短保径长度。
 　　C．水利结构、切削齿的分布
　　PDC钻头采用水眼或喷嘴供应钻井液，通过切削齿的排列分配钻井液的方式保证切削齿的清洗、冷却和润滑。PDC钻头有刮刀式、单齿式及组合式三种排列及分布方式。
　　刮刀式布齿的PDC钻头，具有整体强度高、抗冲击力强、易于清洗和冷却、排屑好、抗泥包能力强的特点。在粘性或软地层中应用这种布齿方式的钻头。
　　单齿式布齿方式布齿区域大，布齿密度高，可以进步钻头的使用寿命。但水力控制能力低，轻易在粘性地层泥包。
　　组合式切削齿的布齿采用直线刮刀式和单齿式相结合的方式在适当的地方布置水眼或喷嘴，这种布齿方式是具有较好的清洗、冷却和排屑能力，布齿密度较高。这种布齿方式的钻头多用于中、硬度地层。
　　钻头布齿密度应视所钻地层和钻井前提而定。目前良多厂家针对特殊地层已研制出了双排齿钻头。布齿数目越多，各个齿承担的切削载荷越低，钻头寿命越长。但机械钻速也相应降低。对于深井、海洋钻井、研磨性较强的地层用的PDC钻头，布齿密度应高一些，对于软地层、中深井等，布齿密度应低一些。
　　d.切削齿工作角
　　复合片在钻头上安装时，具有后倾角α和侧倾角β如图十。后倾角可以减少齿在工作时的震惊，延长使用寿命。后倾角一般在10°～30°范围内。侧倾角的作用是使切削齿在切削地层时对齿前切削产生侧向推力，使岩屑向钻头外缘移动以利排除岩屑。