再铸层和微裂纹直接决定着零件的使用寿命和稳定性。为了解决激光加工有再铸层、电解加工效率低的问题,本文提出一种激光电解组合微细加工新方法,建立组合微细加工的数学模型,实验验证数学模型的可靠性以及组合微细加工的可行性,在航空等领域关键零部件加工制造中具有极其重要的意义。因此,以工程应用为目的,本文的主要研究工作如下:首先,提出了一种无再铸层微孔的激光电解组合微细加工方法。针对裸金属微孔加工,采用毫秒脉冲激光热效应去除金属材料,小间隙电解微细加工蚀除激光产生的再铸层,进行裸金属微孔孔壁的无再铸层加工,提高加工精度和效率;针对带热障涂层镍基合金微孔加工,采用电解液辅助纳秒紫外激光刻蚀热障涂层材料,小间隙电解微细加工蚀除镍基合金材料,进行带涂层合金微孔无再铸层加工。其次,建立了激光电解组合微细加工的数学模型。给出了激光微细加工的温度场模型和小间隙电解微细加工的电场模型,建立了组合微细加工的一种精确的数学模型,计算出裸金属微孔和带热障涂层镍基合金微孔的最终形状,为实验研究提供依据。最后,采用激光电解组合微细加工实验系统对不锈钢材料、带热障涂层镍基合金材料进行实验,验证数学模型的可靠性以及组合微细加工的可行性。(1)使用ANSYS软件和组合微细加工实验系统,验证数学模型的可靠性。不锈钢微孔组合微细加工数值模拟的入口直径相对误差为0.84%,加工深度相对误差为12.80%。带涂层合金微孔组合微细加工数值模拟的入口直径相对误差为0.83%,出口直径相对误差为1.60%。相对误差均在15%范围内,模拟结果与实验结果一致,验证组合微细加工的数学模型的可靠性。(2)基于金相显微镜,研究不锈钢微孔、带涂层合金微孔的组合微细加工实验。研究结果表明:相对于单一激光微细加工,不锈钢微孔组合微细加工的材料表面无熔渣,微孔孔壁上也无再铸层。相对于单一电解微细加工,不锈钢微孔组合微细加工的效率、精度分别提高51.35%、30.43%。带热障涂层镍基合金微孔的入口处、出口处干净,无残渣,带涂层合金微孔孔壁上无再铸层。通过本文的研究,表明了激光电解组合微细加工方法具有很好的工程应用前景,可用于指导裸金属微孔与带涂层合金微孔的无再铸层加工,构建的微细加工实验系统为该方法的工程应用奠定了基础。