随着对电火花加工机理认识的逐渐成熟,发现工具电极材料对电火花加工工艺有着重要的影响。尤其是随着近些年来材料科学研究的迅猛发展,被用作电火花加工中工具电极的材料种类也越来越丰富,对复合电极的研究应运而生。目前,在电火花小孔加工过程中还存在一些问题。电火花小孔加工中常用的铜电极由于铜的熔点较低、耐热性较差,因此在电加工过程中的损耗较大;并且随着加工深度的增加,电蚀颗粒在加工间隙中不断增加并且不能够及时排出,容易引起二次放电现象的发生,也加剧了工具电极尖端放电现象的发生,降低了加工效率,而且还加剧工具电极自身的损耗,导致工件形状精度降低。针对铜电极的这种缺点,通过总结之前学者的研究成果,提出了在铜电极外表面利用热喷涂工艺涂覆一层具有高温导电、低温绝缘特性的氧化锆涂层材料,使用该复合电极对小孔进行加工,以达到降低工具电极损耗、提高小孔形状精度的目的。研究的主要内容如下:（1）对氧化锆涂层的性能特点进行分析,从理论上分析这种半导体材料具有在高温下导电、低温下绝缘特性的原因。（2）利用有限元分析软件ANSYS11.0仿真在复合电极氧化锆涂层与铜基体结合处的电火花加工单脉冲放电温度场分布,验证放电点附近的温度是否可以达到使氧化锆涂层导电的温度,为实验提供理论依据。（3）进行复合电极和普通铜电极的对比加工实验,对加工速率、电极相对损耗率、孔径扩大率、锥度等几个电火花加工工艺评价指标进行比较分析。实验结果表明:与普通铜电极相比,经Zr O₂/Cu复合电极加工的小孔锥度最多可减小10%;在加工盲孔时,盲孔底部凸台高度则明显降低42%,小孔形状精度得到了提高,小孔表面粗糙度也有所提高。并把实验结果与Al2O3/Cu复合电极的实验结果进行了比较分析。本文的研究为电火花小孔加工领域中关于复合电极的研究方向提出了一种新的思路,该复合电极涂层是区别于之前学者提出的导电涂层和绝缘涂层,而是一种半导体涂层,具有高温环境下导电,低温环境下绝缘的特性。在今后的研究中,在有关复合电极涂层材料的选择方面可以选择既具有一定抗电蚀能力,又在高温环境下具有导电特性、低温环境下具有绝缘特性的半导体材料作为涂层材料,以达到减小工具电极相对损耗、提高小孔形状精度的目的。