牙輪鉆頭是使用廣泛的一種鉆井鉆頭。牙輪鉆頭工作時切削齒交替接觸井底，破巖扭矩小，切削齒與井底接觸面積小，比壓高，易于吃入地層；工作刃總長度大，因而相對減少磨損。牙輪鉆頭能夠適應(yīng)從軟到堅硬的多種地層。按牙輪數(shù)量可分為單牙輪鉆頭、三牙輪鉆頭和組裝多牙輪鉆頭。按削材質(zhì)可分為鋼齒（銑齒）和鑲齒牙輪鉆頭。

石油鉆井和地質(zhì)鉆探中應(yīng)用多的還是牙輪鉆頭。牙輪鉆頭在旋轉(zhuǎn)時具有沖擊、壓碎和剪切破碎地層的作用，所以，牙輪鉆頭能夠適應(yīng)軟、中、硬的各種地層。噴射式牙輪鉆頭和長噴嘴牙輪鉆頭出現(xiàn)后，牙輪鉆頭的鉆井提高，是牙輪鉆頭發(fā)展的一次重大。牙輪鉆頭按牙齒類型可分為銑齒（鋼齒）牙輪鉆頭、鑲齒（牙輪上鑲裝硬質(zhì)合金齒） 牙輪鉆頭；按牙輪數(shù)目可分為單牙輪鉆頭、三牙輪鉆頭和組裝多牙輪鉆頭。使用多、普遍的是三牙輪鉆頭。

牙輪鉆頭是石油鉆井的重要工具，其工作性能的好壞將直接影響鉆井質(zhì)量、鉆井效率和鉆井成本。三牙輪鉆頭設(shè)計大多是根據(jù)實踐經(jīng)驗，結(jié)合試湊的方法，反復(fù)進(jìn)行設(shè)計與計算，因而設(shè)計精度低、周期長，難以提高設(shè)計質(zhì)量，而且每次計算只能設(shè)計出一個鉆頭，效率低。因此，開發(fā)出一套三牙輪鉆頭CAD系統(tǒng)，實現(xiàn)三牙輪鉆頭的參數(shù)化繪圖就顯得非常必要。

系統(tǒng)的總體設(shè)計三牙輪鉆頭參數(shù)化繪圖系統(tǒng)采用功能模塊化的編程方法，把整個系統(tǒng)分為四大功能模塊：用戶界面管理模塊、鉆頭齒面結(jié)構(gòu)設(shè)計模塊、數(shù)據(jù)庫管理模塊、參數(shù)化繪圖模塊。用戶界面的設(shè)計，采用內(nèi)嵌于二次開發(fā)工具實現(xiàn)。用戶通過用戶界面模塊輸入三牙輪鉆頭設(shè)計的相關(guān)參數(shù)，實現(xiàn)人機(jī)信息交流。鉆頭齒面結(jié)構(gòu)設(shè)計模塊的主要功能是根據(jù)三牙輪鉆頭設(shè)計理論完成復(fù)雜的三牙輪鉆頭設(shè)計數(shù)據(jù)計算。