随着科学技术的发展，机械零件向小型化和精密化方向发展，各种微细加工技术被应用到实际生产中。微细加工技术成为机械加工领域的研究热点，其中微细电化学加工技术作为一种特种加工技术，是微细加工技术的重要组成部分。微细电化学加工技术是以离子形式去除多余材料，加工过程中作用力和热影响小，适合于微细加工。但是由于电化学加工具有杂散腐蚀，在微细加工中一般用来加工二维结构。超短脉冲电化学加工技术可以减小电化学加工的杂散腐蚀，但是对加工材料、电解液以及加工电源的限制较多。本文针对电化学加工的高频脉冲电源、微细电极的电化学加工方法、不锈钢微小结构的加工工艺和电解液进行了研究，并探讨半导体硅材料的微细电化学加工方法。　　微细电化学加工机理是电化学能够应用于微细加工领域的理论基础，根据电化学理论分析了电化学加工的条件、阳极钝化和阳极蚀除过程。研究了工件表面电化学去除的微观过程，以及工件材料的成分、晶粒结构、表面钝化层对材料的蚀除过程和表面质量对工件表面质量的影响。由于微细电化学加工具有加工间隙小，电解液流动困难的特点，因而流场是影响加工精度和加工稳定性的重要因素。针对微细电化学加工特点，对其电场特性和流场特性进行了研究，分析了其对加工精度和加工过程稳定性的影响。建立了微细电化学加工的阻抗模型，在此基础上分析了高频脉冲电压、电极尺寸，阳极钝化对加工定域性的影响。　　本文对微细电化学加工电源进行了研究，研制出输出电压、脉冲宽度和频率可调的高频脉冲电源。电源以单片机作为控制器，CPLD为频率发生器，具有脉冲参数设置，电压检测以及串口通讯功能。提出了两种结构的微细电化学加工电源：斩波式和功率放大式脉冲电源，斩波式脉冲电源具有加工电压高，输出电流能力强的特点；而功率放大式脉冲电源能够输出脉冲宽度50ns，频率3MHz的矩形脉冲。分析了两种脉冲电源的适应范围和应用场合。研究了脉冲电源脉冲宽度和频率的影响因素，以及电化学阻抗对输出电压波形的影响。设计了加工间隙状态检测电路，通过模数转换电路采集加工间隙的电压来判断间隙的状态。　　研究了电化学在线加工微细电极的方法。为了提高电化学加工微细电极的形状精度，减小安装误差对微细电极偏心的影响，研究了电化学车削加工微细电极的方法，建立了电化学车削加工微细电极的尺寸模型。　　研究了不锈钢的微细电化学加工工艺，分析了工件材料、电解液、以及流场对加工过程和精度的影响。研究了微小深孔电化学钻削加工方法，分析了加工过程中电压、进给速度、流场等因素对加工间隙以及加工过程的影响。采用削边电极、工件辅助振动、以及电极间歇回退等方法，改善了深小孔加工的间隙流场，减小了深小孔的侧面倾斜度及加工间隙。研究了电化学铣削的工艺，包括电化学侧面铣削、电化学铣削微细槽、电化学平面铣削、以及电化学型腔铣削。　　针对半导体硅材料的电化学微细加工方法进行了研究，分析了硅的电化学加工特性、硅/电解液界面的等效电路和电容、以及硅的阳极氧化物对硅的电化学加工性能的影响。在盐酸以及氢氧化钠溶液中进行了硅的电化学钻削及铣削加工实验，结果表明，氢氧化钠溶液更适合于硅的电化学微细加工。通过实验分析了硅的电化学加工机理，提出硅的电化学加工过程是电化学、电火花复合加工过程，其中电火花的作用是破坏硅表面的钝化层，使电化学加工能够顺利进行。研究了脉冲电压对加工的影响，分析了脉冲电压导致电化学加工硅效率低的原因，以及硅/电解液表面的能级分布对N型硅和P型硅电化学加工过程的影响。