El mecanizado de estructuras compuestas de panal de Nomex es crucial para la fabricación de componentes que cumplan con estrictos requisitos de la industria. Sin embargo, las características complejas de este material requieren técnicas de mecanizado especializadas para evitar defectos, garantizar una calidad de superficie óptima y preservar la integridad de la herramienta de corte. Así, se introdujo la tecnología de mecanizado asistido por vibración ultrasónica híbrida (HUSVAM), utilizando una herramienta de corte combinada CZ10, para superar estas limitaciones. Con este fin, un modelo numérico 3D basado en el método de elementos finitos, desarrollado utilizando el software Abaqus/Explicit 2017, nos permite simular la interacción entre la herramienta de corte y las paredes delgadas de la estructura a mecanizar. El objetivo de este estudio fue validar un modelo numérico a través de pruebas experimentales mientras se cuantificaba el impacto de parámetros críticos de mecanizado, incluyendo la velocidad de rotación y el ángulo de inclinación, en el rendimiento del proceso, en términos de acabado superficial, desgaste de la herramienta, componentes de fuerza de corte y tamaño de viruta. Los resultados numéricos demostraron que la tecnología HUSVAM permite una reducción significativa en los componentes de la fuerza de corte, con una disminución de entre el 12% y el 35%. Además, esta tecnología mejora la calidad de corte al limitar la deformación y el desgarro de las paredes celulares, mientras que extiende la vida útil de la herramienta a través de una reducción significativa del desgaste. Estas mejoras contribuyen así a una optimización sustancial de la eficiencia general del proceso de mecanizado.