随着科学技术的飞速发展，材料的使用性能与切削加工性之间的矛盾日益突出，特别是难加工材料微小孔加工时容易产生钻头折断、排屑性能差、出口毛刺等一系列问题。而超声振动钻削从机理上改变了切削方式，即对钻头（工件）施加某种有规律的振动，使钻头在振动中切削形成脉冲式的切削力波形，使切削用量按某种规律变化，以达到改善切削效能的目的。振动钻削是振动切削的一个分支，它是建立在金属切削理论和控制理论等基础上的新型工艺方法，其理论与试验研究备受国内外专家和学者的广泛关注。本课题以典型难加工材料不锈钢和钛合金为研究对象，在难加工材料切削加工性和轴向振动钻削基本理论的基础上，介绍了试验用振动钻削系统，对不锈钢和钛合金进行了深入分析，从刀具材料、主轴转速、进给量、冷却液等因素设计微小深孔钻削试验。试验结果证明选择最佳的参数匹配，可以有效的解决不锈钢（0Crl7Ni4Cu4Nb)和钛合金(TC4)微小深孔存在的问题，充分体现了超声振动钻削的优越性，其具有普通切削无法比拟的工艺效果，特别是精密加工和难加工材料微小深孔的加工，对实际生产应用有一定的促进和指导作用。