曲面光学元件在光学工程的应用中有很多优点,可以减少光学系统的复杂性、尺寸以及重量。为了获得高精密曲面光学表面,人们发明了多种抛光工艺方法。然而现有的抛光方法存在的缺欠,促使人们不断探索新的加工方法。气囊式抛光是近十几年出现的一种新颖的抛光方法,该方法采用了新型的半柔性的气囊作为抛光工具并采用“进动”的运动形式,具有高精度、高效率的加工特点,应用前景非常广阔,值得我们深入的研究。气囊抛光工艺控制方法是获得高精密高质量光学表面工件的关键。本文采用气囊式的抛光方法,针对具有回转对称性质的曲面光学元件,研究了曲面光学元件的抛光接触区、材料去除率、表面粗糙度。首先根据气囊抛光曲面光学元件的原理,推导了曲面光学元件抛光区半径的表达式,并对其主要影响因素进行分析,同时阐明了曲面抛光区半径和平面抛光区半径之间的联系。在一系列实验基础上,研究了抛光工艺参数对气囊抛光曲面光学元件和平面光学元件抛光接触区特征影响的区别,得出了工艺参数在气囊抛光曲面光学元件和平面光学元件时取值的特点,确定了获得有效曲面抛光区的最佳参数选取范围。其次,研究了气囊抛光头转速、工件曲率半径、气囊压缩量、气囊充气压力以及抛光液浓度等工艺参数对曲面光学零件材料去除率的影响规律,在正交实验及其分析的基础上得出了工艺参数对材料去除率的影响规律,并给出了参数选取依据。最后,对影响气囊抛光光学曲面表面粗糙度的各个因素(气囊抛光头转速、工件曲率半径、气囊压缩量、气囊充气压力以及抛光液浓度)进行了工艺实验。通过正交实验及分析,研究了工艺参数对光学曲面表面粗糙度的影响规律,并给出了参数选取依据。根据气囊抛光光学曲面的原理进行分析,确定了获得良好表面粗糙度的最佳参数组合。运用离散进动的抛光方式,对光学曲面进行抛光实验,经WYKO RST Plug检测抛光获得的曲面光学元件表面,其结果为6.30 nm(Ra)。