非球面光学零件在航天航空、国防、光电子、微电子、医疗器械等民用产品和军事领域有着日益增加的应用需求。非球面光学零件所具有的几何特性非常复杂,现有的方法和设备难以满足对其表面形状精度与表面质量的要求,所以本文研究的非球面研抛机床具有重要的意义。针对非球面光学曲面的加工创成,本文设计了一种转摆联动研抛加工装置。将工件固定在旋转工作台上,然后对摆台的角度进行控制,以此来确保研抛工具主轴方向和工件法线方向成一定角度。根据这种转摆联动的研抛加工方法,对研抛机床的关键部件进行结构设计,最后进行整体装配设计。为了保证加工精度要求,首先对气浮转台的承载特性进行分析。对气浮转台施加最大承载力,得出的最大变形量远小于超精密机床的技术指标要求,可知气浮转台刚度能够保证加工时的精度要求。然后对精密摆台和机床横梁进行静力分析并对薄弱环节进行结构优化,优化后的精密摆台和机床横梁可以保证精密加工的精度要求。最后通过对床身与气浮电主轴进行模态分析,算得的固有频率远大于研抛过程中的最大频率,故不会引起共振,即所设计的结构合理。根据多体动力学理论,运用LMS Virtual. Lab Motion软件对转摆联动装置进行刚柔耦合动力学仿真。首先设置约束条件,然后对转摆联动装置的摆动部分进行网格划分实现柔性化,并将柔性体导入转摆联动模型进行计算。最后得出转摆联动装置转动部分X向、Y向、Z向位移曲线图,三个方向都没有振动现象,符合精密研抛的加工要求。