电火花加工(EDM)作为特种加工(即非传统加工,NTM)技术重要的组成部分,已较早地应用于生产实践。较其他传统机械加工方法,它具有很大的优势：突破了工件对工具硬度的限制,几乎可以加工任何的导电材料；由于是非接触式加工,因此能够把工具电极的硬度和刚度要求降低到最低限度；电火花加工技术还可以实现对特殊形状零件的加工。电火花加工也有它的局限性,特别是在进行小孔电火花加工时,问题主要体现在加工速度较慢,存在电极损耗,深径比小等方面。针对以上问题本文提出了复合电极(工具电极)与分散剂工作液电火花小孔加工工艺。本文针对工具电极材料与分散剂的种类进行了分析选用,讨论了复合工具电极的制备方法、分散剂工作液配制工艺及其工作机理,并结合试验和仿真模拟进行了研究,主要内容如下：(1)论述了影响电火花加工性能的各种因素,分析了电极材料与工作液对改善加工性能的影响机理,为复合工具电极的制备和水基分散剂工作液的配制奠定了理论基础。(2)客观的介绍了目前电火花加工中常用的各种电极材料的性能,以及国内外的研究现状,为合理的选择电极材料提供了参考,并且对复合材料作为工具电极的方案进行了可行性分析。针对电火花小孔加工中单体金属作为工具电极存在的不足,提出了利用不同材料的优良性能进行复合的思路,探究了改进工具电极的新方法,较详细的说明了电化学复合镀层的工艺技术,制备了以铜为基体的Cu-Ni复合工具电极。(3)针对目前以机油、煤油及去离子水作为电火花加工工作液的现状,结合相关学科知识,在工作液中引入了水性分散剂。分析了分散剂对电蚀颗粒的作用机理及选用原则。基于分散剂的稳定作用,配制了以自来水为主的新型水基T-225高分子分散剂工作液,并且较详细的介绍了配制工艺过程。(4)借助有限元分析软件ANSYS12.0里的热分析模块对电火花加工中单次脉冲放电的温度场及放电电蚀凹坑的几何形状及大小进行了仿真模拟,得到了放电凹坑半径同电极材料的关系,这对不同材料电极的耐损耗程度起到了很重要的预测作用。(5)利用高速电火花小孔加工机床进行了试验,结果表明：采用Cu-Ni复合电极与分散剂水基工作液进行电火花小孔加工时,小孔加工速度提高了30%～70%,工具电极相对损耗降低50%-70%,孔的锥度降低了10%～15%；对制备的复合工具电极与配制的新型分散剂工作液进行了技术经济性分析,这对推广应用具有很大的参考价值。本文较详细、系统地研究了复合工具电极与水基分散剂工作液电火花加工机理,开发出了较经济的复合电极并配制了新型的工作液,这项新工艺对于推动对电火花加工技术的进一步发展及其推广应用具有重要意义。