SiCp/Al复合材料具有优异的物理性能,如高比强度、高比刚度、低热膨胀系数和低密度、良好的导热导电性以及高耐磨性,使得它在航空、航天、光学、以及电子器件等领域广泛应用。由于铝基复合材料特殊的力学性能和组成成分,使得其加工成型异常困难。采用传统的机械加工方法,通常会存在切削力大、刀具磨损剧烈等诸多问题,因此,传统的加工方法已经满足不了该种材料的应用需求。本文采用超声振动钻削的加工方法来改善SiCp/Al复合材料深孔钻削的难加工问题。本文选择SiCp/Al复合材料为研究对象,建立该种材料超声振动钻削过程中的数学模型,对超声振动钻削的运动特性进行分析,还研究了超声振动钻削在排屑效果、表面粗糙度和出口毛刺上改善加工质量的基本理论;建立基于DEFORM的超声振动钻削过程仿真,分析对比普通钻削和超声振动钻削两种加工方式的切削力和扭矩的变化规律;理论分析了夹心式复合变幅杆压电超声换能器振动特性,得到了换能器的振速分布方程、应力分布方程以及谐振频率方程,并给出了换能器的尺寸参数,采用有限元软件对所设计的换能器进行了仿真,验证设计理论的正确性;设计加工超声振动钻削装置,然后建立SiCp/Al复合材料超声振动钻削实验平台,开展普通钻削和超声振动钻削加工实验,研究轴向力和表面粗糙度的变化规律,比较分析实验结果,得出结论。结果表明:超声振动钻削在减小轴向力,改善钻削稳定性方面具有很强的优势,这会间接提高钻削效率;此外,超声振动钻削可以有效减小孔的表面粗糙度,提高加工质量。