本发明公开了一种球形燃料元件制样设备和工艺，设备包括：底座，设置于热室内部；加工工具驱动组件，安装于所述底座上，用于球形燃料元件制样的工具可拆卸地传动安装于所述加工工具驱动组件，且所述加工工具驱动组件带动其上的工具做旋转或直线运动；工件驱动组件，待制样工件可拆卸地传动安装于所述工件驱动组件上，且所述工件驱动组件带动其上的待制样工件做直线运动；电控组件，设置于所述热室的外部，所述电控组件与所述加工工具驱动组件和所述工件驱动组件分别通过电缆相连接；所述电缆包括动力电缆和信号线缆，所述信号线缆为屏蔽电缆。从而解决了球形燃料元件制样缺少专用设备、人工操作困难，操作风险较大的技术问题。