فرآیند سوراخکاری استخوان مهمترین فرآیند در اعمال جراحی ارتوپدی و درمان شکستگی هاست و همچنین در دندانپزشکی و نمونه برداری از استخوان کاربرد فراوانی دارد و به جهت پیچیدگی ماده تحت فرآیند ماشینکاری و حساسیت فرآیند، یکی از مهمترین، حساس ترین و پرکاربرد ترین فرآیندهای مکانیکی درحوزه مهندسی پزشکی است. با استفاده از ربات های جراحی در سوراخکاری استخوان و استفاده از دریل های اتوماتیک می توان اعمال جراحی ارتوپدی را بهبود بخشید. در انجام فرآیتد سوراخکاری استخوان، اعمال نیروی بیش از حد به استخوان سبب ایجاد شکست و ترک خوردگی و ایجاد آسیب جدی در استخوان می شود. و همچنین این امکان وجود دارد که مته جراحی در داخل بافت دچار شکستگی گردد. در این مقاله یک مدل ریاضی رگرسیون خطی مرتبه دوم به منظور پیش بینی رفتار نیروی فرآیند در حین عمل سوراخکاری استخوان برحسب سرعت دوران ابزار، نرخ پیشروی، قطر ابزار و برهم کنش های مؤثر آنها ارائه شده است. این مدل می تواند با دقت مناسب نیروی محوری اعمالی به بافت استخوان را در بازه آزمایش ها پیش بینی نماید. همچنین با طراحی آزمایش ها و مدل سازی و بهینه سازی پارامترهای مؤثر در فرآیند سوراخکاری استخوان به روش سطح پاسخ، بهینه ی مقدار سرعت دوران ابزار، نرخ پیشروی و قطر ابزار به منظور دستیابی به کمترین مقدار نیرو ایجاد شده در حین سوراخکاری استخوان و عدم آسیب به بافت آن، ارائه گردیده است. نتایج به دست آمده بدین صورت است که هرچه قطر مته مورد استفاده کوچکتر باشد و سرعت دورانی ابزار بیشتر گردد و در فرایند سوراخکاری از نرخ پیشروی کمتری استفاده گردد نیروی محوری وارده بر بافت استخوان کمتر خواهد بود.
