激光与电解复合加工技术综合了激光加工具有加工效率高、精度高、温度升高以及电解加工具有表面完整性好、无工具电极损耗等优势。对于激光与电解复合加工技术的研究目前尚处于初级阶段,还存在激光难以高效率介入大深度加工区域,复合加工深度能力不足等问题。另外,激光直接聚焦于工件加工区域,加工精度受激光焦点位置影响大,加工锥度较大,且加工产物排出困难。针对以上问题,提出了基于激光束内全反射耦合的激光与电解复合加工技术,利用管电极电解加工中管电极可深入材料内部进行加工的优势,实现大深度激光介入加工。采用中空金属管作为工具电极,其中金属管内壁附着一层低光学折射率含氟聚合物约束层。电解液以一定压力有金属管内孔流向端面加工区域,从侧面间隙流出。由于约束层的折射率小于电解液的折射率,当激光由电解液以一定入射角射向含氟聚合物约束层时,激光束在电解液/约束层界面发生内全反射,进而高效率全反射传输至管电极端部加工区域。由于激光和电解的协同作用,使得端面加工间隙材料在激光与电化学的共同作用下被高效率去除,侧面加工间隙材料主要在电解刻蚀作用下被去除,保证了加工表面的高完整性和高精度。初步阐明了激光与电解复合加工的材料去除机理,采用几何光学理论计算和Zemax光学仿真的方法对激光束的传输机制进行了研究,得出激光的能量损耗与各参数的关系,及端面间隙激光能量分布规律。通过试验得出激光损耗系数与电解液浓度和激光能量的关系,损耗系数随着电解液浓度和激光能量的增大而增大。初步搭建了激光与电解同步复合加工试验装置,进行激光复合加工试验研究,验证了该复合加工技术的可行性。在2mm厚度的不锈钢、铝合金等材料工件上进行复合加工试验研究,并与电解加工结果进行了对比,激光与电解复合加工使得孔的侧面间隙减小20%,材料去除速率提高108%。通过与电解加工结果对比,LECM可避免中心残留的产生,并减小侧面加工间隙,提高了加工精度,初步证明基于激光束内全反射效应的激光与电解同步复合加工方法的可行性,为深小孔的高表面完整性、高精度、高效率加工提供了一种解决方案。