本发明涉及一种测量在超声波辅助振动条件下钻头轴向力的钻削装置，包括机床主轴、机床主轴外壳、安装套筒、连接套筒、固定套筒、变幅杆、位于安装套筒内的纵向超声波换能器和中间圆柱结构、位于安装套筒外的非接触式电能传输系统、超声波电源和信号处理设备。纵向超声波换能器下方依次用法兰结构连接中间圆柱结构和变幅杆，纵向超声波换能器的上端不与其他机构接触；在圆柱体的圆周面上设法兰安装板，法兰安装板与安装套筒的底部用螺栓紧固构成法兰结构II；本发明依据传统的超声振动加工装置，设计了带有两处(上下圆面)压电材料的中间圆柱结构，在不影响原装置工作的条件下，使装置具有在超声辅助振动加工条件下准确测量轴向力的功能。