碳纤维增强复合材料（CFRP）因其优越的材料性能在诸多领域有着广泛的应用。而CFRP具有层间强度低、导热性差等特点,在常规钻削中会因钻削轴向力大、钻削温度过高导致钻孔质量差,难以实现高效高质量钻孔。本文以CFRP为对象,对超声振动辅助钻削机理进行研究分析,开展CFRP的超声振动辅助钻削实验研究,主要内容如下:（1）CFRP的超声振动辅助钻削机理分析。阐述了超声振动辅助钻削运动学规律、变角特性及振动冲击特性,分析了钻削参数对运动学特性的影响。对钻削轴向力、钻削热、出口撕裂、孔壁表面粗糙度的产生进行分析,建立了钻削轴向力模型和传热模型,分析了超声振动和钻削参数对钻削轴向力、钻削热、出口撕裂、孔壁表面粗糙度的影响。（2）CFRP的超声振动辅助钻削轴向力实验研究。搭建实验平台,使用硬质合金钻头进行CFRP的超声振动辅助钻削实验,设计单因素和正交实验,对常规钻削和超声振动辅助钻削两种方式下轴向力的变化进行分析,研究了钻削参数对轴向力的影响,得到以轴向力最小为目标的最优钻削参数,建立并验证轴向力预测模型。（3）CFRP的超声振动辅助钻削温度实验研究。设计钻削温度实验,使用红外热像仪和热电偶对钻削过程中的温度进行测量。对比分析不同加工方式下钻削温度的变化及沿不同纤维方向的温度传递情况。研究了钻削参数对钻削温度的影响,得到以钻削温度最低为目标的最优钻削参数,建立并验证钻削温度预测模型。（4）CFRP的超声振动辅助钻削钻孔质量研究。以孔壁表面粗糙度和出口撕裂为对象,对其进行测量与表征。根据实验结果研究了钻削参数对钻孔质量的影响。分别得到以孔壁表面粗糙度、出口撕裂因子最小为目标下的最优参数组合,建立并验证钻孔质量预测模型。最后探究了轴向力、钻削温度与钻孔质量之间的关系。本文的研究内容对CFRP的超声振动辅助钻削机理研究具有参考意义,对促进CFRP的超声振动辅助钻孔加工以及实现CFRP的高效高质量钻孔具有一定的应用价值。