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高速电火花微小孔加工具有稳定、效率高的优点，常用于航空发动机涡轮叶片气膜冷却孔的制造。但是电火花加工会产生再铸层，影响零件的性能和使用寿命，因此电火花加工后的小孔需要进行后续处理以去除再铸层。目前去除再铸层的方法主要有磨料流加工、化学研磨等。但也存在加工死角、去除不均匀、溶液配制困难以及腐蚀工件基材等问题。本文针对电火花加工涡轮叶片气膜冷却孔时存在的再铸层去除问题，提出一种无再铸层小孔电火花-电解组合加工工艺方法。该工艺方法充分利用了高速电火花小孔加工高效、稳定的特点，并结合了电解加工无变质层的优点。整个组合加工在同一工位下进行，使用同一管电极，同一工作液，先利用高速电火花穿孔在定向凝固镍基高温合金材料DZ22上加工出小孔，再用电解扩孔加工的方式去除电火花加工产生的再铸层。本方法实现了高效率、低成本的加工。论文主要研究内容如下：(1)搭建了组合加工试验平台。结合高速电火花小孔加工和电解加工的特点，确定了电火花-电解组合加工方案，并搭建了相应组合加工试验平台，进行了流场均匀性设计及电解液冲液流场模型仿真，设计了专门的导流冲液装置，实现了电解液在加工间隙中的稳定冲液，保证了电解加工的顺利进行；(2)开展了电火花小孔加工电参数试验，对电火花加工电参数进行了优化。探究了小孔孔径以及再铸层厚度随电火花加工脉冲宽度和峰值电流变化的规律。为便于后续电解加工去除再铸层，选择了优化的电火花加工电参数（脉冲峰值电流6A、脉冲宽度10μm、正极性加工），得到了平均孔径568.6μm、平均再铸层厚度20μm的小孔；(3)开展了小孔无再铸层电解扩孔试验。对电火花加工后的小孔进行电解扩孔加工，对比了阴极回转与否以及不同电源输出方式对小孔电解加工效果的影响；选择不同的加工参数进行了电解加工试验，并利用SEM和金相显微镜检测小孔加工表面质量和再铸层去除情况。试验表明，采用电解扩孔加工方式可以得到理想的小孔质量和再铸层去除效果。试验成功在1.5mm厚工件上加工出直径623.8μm的小孔，单个小孔加工时间2min左右；经检测，小孔内壁再铸层被有效去除，充分体现了本文所述组合加工工艺方法的可行性。