随着绿色制造理念和可持续发展理念的不断发展，如何高效、低耗地完成机械装备的生产制造成了当代装备制造行业亟待解决的问题之一。随着机械装备的不断发展，高性能材料正在不断的被使用。316L不锈钢凭借其优越的机械性能，在现代机电产品中的应用越来越广泛。但是不锈钢材料的钻削加工始终是制造技术发展中的重要环节。如何在保证高质量的前提下，高效、低耗地完成316L不锈钢的小孔钻削加工，成为制造行业中重要的课题之一。在本文中，首先分析了国内外不锈钢小孔钻削加工的研究现状，并介绍了难加工材料小孔钻削加工的难点及解决方法。通过有限元软件对316L不锈钢进行小孔钻削加工仿真，分析316L不锈钢上小孔钻削加工时主轴转速和进给量对切削加工中的温度、扭矩、以及轴向力的影响规律。通过实验的方法，获取优化理论中的待定系数。并分析实验数据，对316L不锈钢小孔钻削进行优化。建立工艺参数与钻孔成本之间的数学模型，通过数学运算求出目标函数的最优解。通过理论优化，形成新的316L不锈钢小孔钻削工艺制定方法，指导实际生产，取得良好效果。并为其他难加工材料的小孔加工提供可供参考的理论依据。