阴极设计（cathode design），工学-机械工程-〔机械制造工艺与装备〕-〔特种加工工艺与装备〕-电化学加工-电解加工，根据待加工零件已知的几何形状，求出工具阴极的轮廓形状的方法。在电解加工中首先需要解决的就是工具阴极的设计问题，阴极设计直接影响工件的最终加工精度。在工件成形精度要求不高的场合，常用的阴极设计方法是cosθ法。它在简化电场的基础上，近似认为电流线同时垂直于工件和工具表面，取电流线的直线长度替代实际呈弧线的电流线，通过法拉第电解定律和欧姆定律得到间隙分布的实用计算公式。它为工程上解决曲率半径变化平缓的零部件的电解加工提供了有效的设计方法。但由于其基于大量简化和假设，因此在很多实际场合存在着较大的误差。当精度要求较高时，需要通过计算拉普拉斯方程描述的加工间隙中稳恒电流场的电位分布来求解工具阴极型面，但其难度较大。从数学角度来分析，阴极设计涉及拉普拉斯方程几何反问题的求解，尚无成熟的求解方法，不少学者提出了各种方法，例如相对位移法、复变函数法、有限差分法、有限元法、边界元法等，在求解效率和精度方面取得了显著进展，但仍然存在着一定误差。