本发明公开了一种用于超声振动辅助高效切削薄板齿轮的加工方法，包括如下步骤：S1，识别超声振动辅助加工中切削力的振荡频率和切屑的形成频率；S2，获取机床的激励频率范围；S3,获取超声振动辅助加工的切削力系数、机床刀具的模态参数、装卡后薄板齿轮的模态参数；S4，获得振动能量比；S5，求解切削参数稳定区域，并获得临界切削深度；S6，根据临界切削深度以及与振动能量比的分析，获得加工所需切削深度和切削速度。本发明为了控制刀具的超声振动辅助加工中稳定性，本专利从超声振动辅助加工的多个振动源及在其影响的下系统刚度与切屑深度出发，建立了超声加工中刀具稳定性预测方法，提供切削参数稳定域，为高效加工薄板齿轮奠定了基础。