电化学蚀刻加工是电解加工的重要分支,广泛应用于航空、航天、核能等领域。热离子能量转换器是将热能转化为电能的装置,其发射极材料为钨、钼难熔金属。对钨、钼工件加工是机械制造工艺和装备的难题,采用电化学蚀刻加工是一种有效的解决途径。本文设计了一台电化学蚀刻机床,用于加工钼基体气相沉积钨工件,使其表面暴露出{110}较多的晶面,从而提高热离子能量转换器将热能转化为电能的效率。具体完成工作如下:确定了机床45°斜床身的的总体方案布局,设计了机床的机械结构包括床身、主轴箱、尾座、阴极工装、电解液系统和外罩防护等部件。并对伺服电机、滚珠丝杠等关键部件进行选型;利用ANSYS Workbench对机床进行静力学和动力学分析,通过拓扑优化对床身结构进行了轻量化的设计;研究了电化学蚀刻加工流场的特性,利用FLUENT分析四种不同电解液出液口形式对流场均匀性、电解液流速、电解液压力分布的影响。仿真结果表明采用优化扁形出液形式时,电解液的流速稳定,压力分布均匀;对机床进行安装调试和工艺试验工作,经检测机床的运动部件参数符合设计要求,机床运行状况良好。根据电化学蚀刻的工艺要求,选择合理的工艺参数对钨、钼工件进行试加工,试验结果表明,蚀刻工件表面{110}晶面取向一致且形貌良好,符合工艺要求。