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。牙輪鉆頭能夠適應從軟到堅硬的多種地層。按牙輪數量可分為單牙輪鉆頭、三牙輪鉆頭和組裝多牙輪鉆頭。按削材質可分為鋼齒（銑齒）和鑲齒牙輪鉆頭。

石油鉆井和地質鉆探中應用多的還是牙輪鉆頭。牙輪鉆頭在旋轉時具有沖擊、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后，牙輪鉆頭的鉆井提高，是牙輪鉆頭發展的一次重大。牙輪鉆頭按牙齒類型可分為銑齒（鋼齒）牙輪鉆頭、鑲齒（牙輪上鑲裝硬質合金齒） 牙輪鉆頭；按牙輪數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量、鉆井效率和鉆井成本。三牙輪鉆頭設計大多是根據實踐經驗，結合試湊的方法，反復進行設計與計算，因而設計精度低、周期長，難以提高設計質量，而且每次計算只能設計出一個鉆頭，效率低。因此，開發出一套三牙輪鉆頭CAD系統，實現三牙輪鉆頭的參數化繪圖就顯得非常必要。

系統的總體設計三牙輪鉆頭參數化繪圖系統采用功能模塊化的編程方法，把整個系統分為四大功能模塊：用戶界面管理模塊、鉆頭齒面結構設計模塊、數據庫管理模塊、參數化繪圖模塊。用戶界面的設計，采用內嵌于二次開發工具實現。用戶通過用戶界面模塊輸入三牙輪鉆頭設計的相關參數，實現人機信息交流。鉆頭齒面結構設計模塊的主要功能是根據三牙輪鉆頭設計理論完成復雜的三牙輪鉆頭設計數據計算。