1.具有極高耐腐蝕的電極材料的開(kāi)發(fā)
由科學(xué)實(shí)驗(yàn)證明，在黃銅電極表面涂覆一層較厚的高融點(diǎn)材料，例如W、ZrB2、TiB2能較好地提高電極使用壽命。根據(jù)這一原理，由Texas A & M大學(xué)新開(kāi)發(fā)出在工具、工件電極之間產(chǎn)生的高溫條件下，耐腐蝕性能極好的電極材料。這種新研制的用以制造耐腐蝕的電極材料為ZrB2/Cu，屬金屬基陶瓷。它具有熔點(diǎn)高、導(dǎo)熱性好的特點(diǎn)。因此，能比黃銅電極和鎢化銅電極的使用壽命提高3～5倍，而價(jià)格低于石墨電極。同時(shí)提高加工零件表面質(zhì)量。新型電極材料ZrB2/Cu由以下步驟制成：為了使其能在選型的激光燒結(jié)機(jī)床(SLS)上加工，先將純凈的ZrB2粉末涂覆一層聚合體；將經(jīng)過(guò)涂覆的ZrB2粉末放入SLS機(jī)床內(nèi)的模具中粘接成型后進(jìn)行燒結(jié)；激光燒結(jié)后ZrB2粉末中的聚合體涂覆物在高溫下?lián)]發(fā)；將燒結(jié)好的密度為35～70%的ZrB2置于真空爐中，滲入Cu后制成。除制造電極外，ZrB2/Cu還能用于其它方面，例如，制作電焊電條還可以作為微電子元件表面涂覆和等離子噴射涂覆材料。
2.用氣體代替加工液
由Tokyo農(nóng)業(yè)大學(xué)所進(jìn)行的研究發(fā)現(xiàn)：高壓氣體可以通過(guò)電極上的通油孔進(jìn)入工具、工件電極接觸區(qū)；純度很高的高壓氣體能起到普通加工液所起不到的絕緣效果；高壓氣體能夠清除由電極加工所產(chǎn)生的碎屑等雜質(zhì)，并具有較好的冷卻作用。因而能用于小型三維復(fù)雜零件的電火花加工，極好地代替普通加工液，可降低生產(chǎn)成本。
3.在加工液中添加導(dǎo)電粉末
由電火花加工試驗(yàn)表明，在加工液中增添硅粉末，可改善加工后零件表面的粗糙度。這是因?yàn)楣璺勰┑募尤�，增大了工具、工件電極間的阻抗，抑制了脈沖放電中的離散電容。隨著離散電容的減少，使工具、工件電極間的電容減小，每次放電脈沖次數(shù)減少，因而改善了加工零件的表面粗糙度。根據(jù)同樣原理與加工實(shí)踐證明，使用內(nèi)含懸浮其他導(dǎo)電粉末的加工液，也能改善加工后零件的表面粗糙度。這對(duì)精密的航空零件和模具的加工尤其重要，它可省去以往的拋光后工序加工，提高了生產(chǎn)效率，降低生產(chǎn)成本。
4.對(duì)非導(dǎo)電材料進(jìn)行加工
通常所謂的電火花加工，必須是對(duì)導(dǎo)電材料。日本最近幾年投入了大量的物力、人力，對(duì)良好的絕緣陶瓷材料進(jìn)行了電火花加工試驗(yàn)研究。它們采用將導(dǎo)電性良好的金屬材料，涂覆或電鍍?cè)谟庸さ奶沾闪慵砻嫔希驮谄胀娀鸹庸C(jī)床上使試驗(yàn)獲得成功。從試驗(yàn)中可以看到，在電極對(duì)表面涂覆的金屬層放電加工的同時(shí)，強(qiáng)大的電火花產(chǎn)生的高溫、熱能能同時(shí)融化、腐蝕掉陶瓷零件。目前，已能對(duì)各種陶瓷材料和其它絕緣材料進(jìn)行加工。這一技術(shù)的改進(jìn)，不僅極大地?cái)U(kuò)大加工范圍，而且采用將導(dǎo)電性好的材料涂覆在普通金屬材料上的方法，也能提高電火花加工速度與加工精度。
5.用簡(jiǎn)單的圓柱形旋轉(zhuǎn)電極對(duì)3D復(fù)雜零件進(jìn)行電火花加工
Tokyo科學(xué)技術(shù)委員會(huì)協(xié)會(huì)新開(kāi)發(fā)出在電火花磨削(WEDG)機(jī)床上將兩種加工過(guò)程(指電極旋轉(zhuǎn)和進(jìn)給運(yùn)動(dòng))結(jié)合在一個(gè)系統(tǒng)上，進(jìn)行微電極(Micro-electrode)加工和微電火花(Micro-EDM)加工：
(1)分層加工。采用一個(gè)小型的圓柱形旋轉(zhuǎn)電極，在零件上進(jìn)行往復(fù)運(yùn)動(dòng)，一層一層加工掉金屬材料。
(2)采用一個(gè)圓柱形或多面體電極加工復(fù)雜的3D小型模具內(nèi)腔(通過(guò)CNC系統(tǒng)控制)等。
為了更有效進(jìn)行以上所述的電火花加工，新研究開(kāi)發(fā)出一種能實(shí)現(xiàn)對(duì)工件材料的高效切除，并能對(duì)電極的損耗進(jìn)行自動(dòng)補(bǔ)償?shù)募庸し椒�。它是通過(guò)CNC系統(tǒng)進(jìn)行電極損耗的自動(dòng)監(jiān)控與程序修改。這一方法一般用于要求內(nèi)腔形狀尺寸精度高的模具加工。
通過(guò)對(duì)以上先進(jìn)技術(shù)的合理使用，能進(jìn)一步增加電火花加工的功能，使其成為一種更先進(jìn)更具有市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力的加工手段。
