阴极设计是电解加工的关键技术,由于电解加工过程相当复杂,加工间隙状态受电化学、电场、流场等多种因素的交互影响,间隙分布是时间空间的函数,因此,阴极的形状不是工件形状的简单拷贝,实际生产中往往要对阴极进行反复修整,增加了生产成本和准备时间。针对阴极设计周期长的问题,本文以腰子型槽为研究对象,采用两种方法,一是按cosθ法的原理,依据OpenGL标准图形库,采用Visual C++ 6.0进行编程来设计阴极型面,再用有限元方法进行验证;二是采用边界调整法设计阴极型面,将cosθ法的设计结果作为初始阴极边界,理想工件型面作为阳极边界,采用Visual C++ 6.0编写迭代主程序,将ANSYS 8.0作为一个子程序来调用,通过ANSYS 8.0进行有限元计算求出阳极边界上的电场强度值,与理论值进行比较求出偏差,根据最小二乘法构造目标函数,若目标函数满足设定要求,则此阴极边界即为所求的阴极,否则将偏差值送给Visual C++程序,它根据迭代准则来调整设计变量,每进行一次迭代计算,将调整后的设计变量送给ANSYS,ANSYS得到一个新的阴极边界,不断重复上述计算,直到目标函数在允许的误差范围为止。边界调整阴极设计法收敛性好,它既不同于“模拟加工”的方法又不同于基于拉普拉斯方程几何反问题的直接求解阴极形状的方法,应用前者不能直接求出阴极形状且存在着收敛性差,有时甚至不收敛的缺点;后者由于数学理论的不成熟,求解几乎是不可能,而此方法是一种基于正问题的数值模拟“实验修正”的阴极设计方法,实现了阴极尺寸的动态修正,是缩短阴极研制周期的一条途径。