碳纤维增强复合材料（CFRP）具有高比强度、轻量化、耐腐蚀等优异性能,被广泛应用在航空航天等领域。由于飞机上需要大量孔进行联接,在装配中因孔质量差极易出现联接性能差等问题,造成安全事故。为满足CFRP孔质量高精度、高效率、高可靠性等要求,避免存在加工质量差,加工效率低等问题,超声辅助螺旋铣孔是一种新型制孔技术,可以有效降低CFRP制孔过程产生的切削力、切削温度,提高孔加工质量。本文采用超声辅助螺旋铣对CFRP进行制孔实验研究。本文主要的研究内容如下:（1）根据超声辅助螺旋铣技术的运动特点,阐明超声辅助螺旋铣过程中分离特性、变切削速度特性和变切削角度特性。从CFRP不同纤维切削角度,分析了超声纵扭复合螺旋铣CFRP的纤维断裂方式。（2）针对CFRP材料,通过普通螺旋铣孔、超声轴向振动螺旋铣孔、超声纵扭复合螺旋铣孔三种不同加工方法进行制孔试验。分析了螺旋铣孔三向切削力,并对比切削力、切削温度和孔入口损伤质量。试验结果表明,超声纵扭复合螺旋铣孔的切削力更小。与普通螺旋铣孔相比,无论超声轴向振动螺旋铣孔还是超声纵扭复合螺旋铣孔,其径向力、轴向力、切削温度都有所降低;以孔入口分层撕裂损伤和毛刺损伤作为参考指标,超声纵扭复合螺旋铣孔得到的孔入口损伤更低。（3）进一步研究超声纵扭复合螺旋铣CFRP,通过正交设计试验方法,分析主轴转速、螺距、进给速度和振幅对切削力的影响权重。研究结果表明:对径向力影响权重依次是螺距、进给速度、主轴转速、振幅,对轴向力影响权重依次是螺距、进给速度、振幅和主轴转速。且产生的分层撕裂损伤和毛刺多集中在入口处,出口处只有微量毛刺。主轴转速和振幅越大、进给速度和螺距减小,都可以提高孔入口质量。（4）采用多目标优化遗传算法对CFRP超声纵扭复合螺旋铣孔切削参数和振动参数进行优化。通过建立以材料切除率、分层撕裂损伤因子、毛刺因子为目标函数,构造数学模型,得到Pareto最优解集,并进行试验验证。图48幅,表14个,参考文献82篇。