在近几年,诸如高温合金、复合材料等一系列难加工材料由于其特有的优势被广泛应用于生产和生活中。另外,航空航天以及军工等产业对精密零件中的孔加工要求日益严格,传统的钻削加工方式已不能满足要求。然而,轴向超声振动钻削加工能够很好解决这些问题,并因其设备简单、成本较低、加工效率高、工件加工质量好等优点被广泛应用于多个领域。本课题基于在普通车床上实现轴向超声振动钻削加工的思想,从轴向超声振动钻削理论研究、系统设计、系统模态分析以及钻削实验四个方面深入研究了轴向超声振动钻削相对于普通钻削的一系列优点。课题主要研究内容如下:第一,分析了轴向超声振动钻削技术的发展背景,并对其国内外发展现状及目前研究中可能存在的问题进行了深入研究。第二,深入研究了轴向超声振动钻削加工的理论,分析了实现轴向超声振动的运动特性,并结合现有的实验条件,确定本课题轴向超声振动钻削的运动方式。第三,根据实验室现有的设备,完成了轴向超声振动钻削系统的设计,明确了系统各部件的结构形状、尺寸和配合关系,并对此系统做了运动学仿真。第四,针对轴向超声振动钻削模型,运用有限元软件ABAQUS进行了模态仿真,分析了结构的固有频率和振型。第五,利用自行设计的轴向超声振动钻削系统分别对45号钢和高温合金进行了加工实验,并对比分析了两种不同加工方式下的加工质量,验证了轴向超声振动钻削相对于普通钻削的一些优势。