本文在系统分析国内外小孔振动钻削技术发展现状的基础上,阐述了轴向振动钻削的机理,建立了小孔轴向振动钻削运动和钻削力数学模型,设计加工了工件轴向振动钻削试验装置。基于Ansys workbench软件进行了夹持长度,螺旋槽长和材料因素对φ1mm麻花钻头强度和刚度的仿真分析和钻头入钻瞬态动力学仿真分析,对变幅板和工件进行了静力学和谐响应有限元仿真分析,确定了变幅板最佳结构尺寸,给出了钻头在振动切削周期力作用下钻头偏移特性,系统分析了主轴转速、进给量、振幅、振动频率对深小孔钻削加工质量的影响规律。利用激光位移测量装置进行了变幅板和厚度为10mm工件振幅的测量,给出了工件上钻削点振幅变化规律。进行了φ1mm和φ2mm小孔普通钻削和轴向振动钻削对比试验,研究表明轴向振动钻削孔的质量优于普通钻孔的质量。基于单因素实验方法进行了φ1mm小孔的轴向振动钻削试验,系统研究了主轴转速、进给量、振动频率、振幅对小孔上下孔径影响规律,给出了保证钻孔质量的合理加工参数；基于双因素无交互作用实验方法系统研究了主轴转速、振动频率和振幅对小孔钻削孔径尺寸的影响规律,结果表明振动频率和振幅对小孔孔径影响显著。