由于工业产品对材料性能的要求越来越高，钛合金等难加工材料被广泛地应用。但由于其弹性模量小，比强度高，攻丝时加工表面易发生弹性恢复和硬化，造成攻丝扭矩剧增，所以小孔攻丝难度较大，尤其是M6以下螺纹攻丝相当困难。因此钛合金小内螺纹加工一直是钛合金加工中的工艺瓶颈。陕西理工学院杨明亮教授发明了新型的复合振动攻丝机，并提出了复合振动挤压攻丝的新工艺。该攻丝机可以实现周向及轴向的复合振动，可以用于难加工材料小螺纹孔的复合振动挤压攻丝。为了尽快使该复合振动攻丝机的试验样机产品化，需要研究不同工作参数对复合振动挤压攻丝扭矩的影响。为此本文的主要工作如下：(1)设计了一种新型的四梁式扭矩-轴向力传感器。为了提高传感器的灵敏度，满足小螺纹攻丝时扭矩和轴向力测量要求，扭矩测量采用了四立梁结构，轴向力测量采用了四平梁结构，将两者组合起来，实现了小的扭矩与轴向力同时测量。(2)为了使传感器的结构参数达到最优，以灵敏度为目标函数，建立了传感器的数学模型，对传感器结构参数进行了优化。由于该传感器用于振动攻丝的状态下，为了防止传感器工作时发生共振，对该传感器进行了模态分析，来获得各阶振型下的固有频率。(3)使用NI USB-9237数据采集卡进行信号采集，搭建了测试通道。并采用图形化语言LabVIEW编程，完成了测试程序的开发，包括信号采集、信号处理、数据保存、曲线拟合等模块。(4)对传感器进行了标定，试验了测量时轴向力和扭矩相互之间的影响。(5)使用该传感器分别对铝、铜、不锈钢、钛合金等材料进行了振动挤压攻丝条件下的扭矩和轴向力测量，通过改变振频、主轴转速，得出不同材料，不同工作状态对攻丝扭矩的影响。并对相互关系进行了分析总结，为产品样机的设计提供了依据。实验结果表明，研制的扭矩-轴向力传感器能够准确的测量扭矩与轴向力的信号，灵敏度高，可以满足小孔振动攻丝、振动钻孔时扭矩和轴向力测量的要求。通过对振动挤压攻丝的参数测量，证明复合振动挤压攻丝可以减小攻丝扭矩。研究了不同条件下攻丝扭矩与轴向力关系，能够为攻丝机产品化参数制定提供依据。