掩膜电解加工因其加工效率高、无电极损耗、无残余应力等特点,被广泛应用于微结构的加工。本文针对掩膜电解加工过程中结构均匀性差的问题,在常规掩膜电解加工的基础上,提出移动阴极式掩膜电解加工技术,并基于移动阴极式掩膜电解加工技术制作金属微沟槽阵列结构。采用COMSOL仿真软件对移动阴极式掩膜电解加工过程进行仿真模拟,随后进行移动阴极式掩膜电解加工实验,对影响微沟槽阵列结构刻蚀深度均匀性的工艺参数展开研究,并对移动式阴极的结构进行设计。然后,在304不锈钢表面制作出均匀性较好的微沟槽阵列。具体工作分为以下几个方面:（1）基于法拉第定律,对掩膜电解加工过程进行分析。在常规掩膜电解加工的基础上,提出移动阴极式掩膜电解加工方案,并分析各影响因素与刻蚀深度之间的关系。利用阴极的往复移动改善电解加工过程中的电流分布,实现电流密度的分布均化,减小边缘效应对结构加工的影响,从而提高结构的刻蚀深度均匀性。（2）基于掩膜电解加工电流分布模型,采用COMSOL有限元分析软件对移动阴极式掩膜电解加工微沟槽阵列进行数值分析。研究不同加工参数对微沟槽阵列刻蚀轮廓的影响规律并计算结构的刻蚀深度不均匀度。仿真结果表明:移动阴极式掩膜电解加工可以提高微沟槽阵列结构的刻蚀深度均匀性。随着阴阳极间距的增大,微沟槽阵列的刻蚀深度不均匀度呈现出先减小后增大的趋势;当阴极宽度增大时,微沟槽阵列的刻蚀深度不均匀度也逐渐增大;随着阴极移动速度增大,微沟槽阵列结构的刻蚀深度不均匀度逐渐减小。（3）开展移动阴极式掩膜电解加工实验,研究不同加工参数对微沟槽阵列结构刻蚀深度均匀性的影响规律。对PLC移动控制模块进行编程并对电解液循环系统进行设计,然后进行移动阴极式掩膜电解加工实验并验证仿真结果。结果表明:实验结果与仿真计算趋势相同,移动阴极式掩膜电解加工技术使整个金属微沟槽阵列结构的刻蚀深度不均匀度降低了30.3%。（4）为了进一步改善金属微沟槽阵列结构的均匀性,在移动阴极式掩膜电解加工基础上,对移动阴极的结构进行设计。通过仿真计算与掩膜电解加工实验,优选阴极形状的几何参数并制作出均匀性较好的微沟槽阵列,使微沟槽阵列结构的不均匀度降低了56.9%。