近年来,随着骨外科医疗技术的发展,对骨外科手术中的各种要求也逐渐提高,骨钻孔在骨外科手术中占据很大的比例,而钻孔过程中的钻削力和钻孔质量会影响患者的术后恢复以及固定的紧密程度,而传统的骨钻削技术也逐渐的不能满足日益提高的要求;这时超声振动辅助钻削技术也逐渐的从工程领域应用到医学领域,研究表明,超声振动钻削可以有效的降低钻削轴向力以及提高钻孔质量,因此本文将超声振动钻削技术应用到骨钻孔当中,分析了超声振动钻孔的机理,通过试验对比了两种钻削方式的结果,并且通过超声振动钻削皮质骨的有限元模型研究了钻削参数以及超声参数和轴向力的关系,具体研究内容如下:(1)分析了超声振动钻孔的运动学特性,分别从切削轨迹、切削厚度、切削速度以及动态切削角度进行分析,通过理论分析解释了超声振动钻削可以提高钻孔质量、降低轴向力的原因。(2)建立了超声振动骨钻削的有限元模型,介绍了建模过程中的关键步骤,并且对建模过程的前处理进行了二次开发,减少了建模过程的工作量。(3)建立了超声振动钻削皮质骨的试验平台,通过试验对比了两种钻削方式的轴向力、孔表面粗糙度以及切屑,并且验证了仿真模型的准确性。(4)通过田口法研究了加工参数对轴向力的影响大小,并且通过响应面法建立了轴向力的预测模型。