具有{111}晶向(轴向)的钼单晶基体化学气相沉积(CVD)钨单晶涂层为材料的薄壁圆管用作热能离子转换器的重要零件——发射极,其材料表面的钨{110}晶面占发射极表面的份额对热能离子转换器的转换效率起着关键作用。用传统机械加工很难实现对钼单晶基体化学气相沉积钨涂层为材料制成的薄壁长筒零件的表面加工。因此本文运用电解蚀刻加工方法对圆管外表面进行处理,以制备出具有高分额{110}晶面的发射极表面。本文根据钼单晶基体化学气相沉积(CVD)钨单晶涂层为材料的薄壁圆管的结构特点和加工工艺要求,设计了一套圆管外表面电解蚀刻系统,该系统由电解蚀刻机床本体、电解蚀刻工艺装备、电解液系统、控制系统等部分组成。完成了对电解蚀刻机床的结构设计与三维建模,运用Workbench对机床进行结构分析及结构优化；根据加工工艺要求设计制造电解蚀刻圆管表面加工工装,该工装能够实现工件阳极、工具阴极的定位、夹紧,同时可够保证蚀刻电源正负极与工件阳极、工具阴极有效地连接。建立了加工间隙电场和流场的数学模型,基于COMSOL Multiphysics分析仿真平台对电解蚀刻间隙电场、流场进行仿真分析,根据分析结果完成阴极的设计。根据机床运动方式设计配套的控制系统软件,该控制系统可以按照给定的程序对机床本体、蚀刻电源、温控仪、电解液泵等设备进行集中控制,使电解蚀刻机床各部分协调工作。经有限元分析软件分析验证,本套电解蚀刻机床的动、静态特性良好,机床部件结构合理,强度满足要求。