Para abordar los problemas de grandes errores, baja precisión y simulaciones que consumen mucho tiempo en modelos de elementos finitos (FE) de procesos de roscado, que obstaculizan la identificación de parámetros estructurales óptimos, este estudio integra la simulación FE con pruebas experimentales para optimizar los parámetros estructurales de brocas helicoidales diseñadas específicamente para acero inoxidable. Inicialmente, se realizaron experimentos de un solo factor para analizar la influencia de los parámetros de malla en los resultados experimentales, lo que llevó a la identificación de coeficientes de malla óptimos. Posteriormente, se validó la precisión del modelo de simulación de roscado FE comparando las tendencias en la fuerza axial, el par y la morfología de las virutas entre las simulaciones y los experimentos de roscado reales. Se empleó un diseño experimental ortogonal combinado con análisis de peso de entropía y análisis de rango para realizar simulaciones FE. Los resultados indicaron que la combinación óptima de parámetros estructurales es un ángulo de hélice de 43 grados, un ángulo de cono de 19 grados y una cantidad de alivio del filo de corte de 0.18 mm. Finalmente, con base en esta combinación, se fabricaron brocas helicoidales optimizadas y se sometieron a pruebas de rendimiento comparativas. Los resultados demostraron mejoras significativas: la fuerza axial máxima promedio disminuyó en un 33.22%, el par máximo promedio disminuyó en un 13.41%, la fuerza axial promedio disminuyó en un 38.22% y el par promedio disminuyó en un 24.87%. El análisis de errores que compara los resultados de simulación corregidos con las pruebas de roscado reales reveló tasas de error de fuerza axial y par de 5.04% y 0.24%, respectivamente.