空间光学系统的快速发展，对光学零件的轻量化提出了严格要求。与传统光学材料相比，SiC的比刚度最大，在尺寸相同的条件下，其轻量化程度最高；此外，它还具有热变形系数小、光学性能好、各向同性、无毒、能够实现复杂形状的近净尺寸成型等优点，因而成为空间反射镜的首选材料。 作为一种多相陶瓷，SiC的材质既硬且脆，加工难度很大；从已见报道的SiC反射镜来看，其面形精度尚不能满足高精度光学系统的成像要求，这使得它在应用中受到限制；因此，探索SiC材料的加工工艺性是目前亟待解决的关键问题之一。本文以JM030.2型平面研抛机和自研的光学非球面复合加工机床为对象，对研抛过程中SiC材料的去除特点及影响因素进行研究，在此基础上建立确定量研抛的数学模型。主要内容和创新点包括： 1、根据平面研抛的成形原理和材料去除特点，建立了工件表面相对运动轨迹的数学模型，给出了不同偏心条件下加工区域的平均压强分布形式；在SiC工件的平面研抛实验中，通过选择合适的加工条件和对工艺参数进行调整，能够实现表面材料的均匀去除，获得理想的工件面形，同时也为非球面确定量研抛提供工艺指导。 2、针对计算机控制光学表面成形(CCOS)的加工方式、误差收敛特点，研制了去除函数呈高斯分布的双转子结构研抛模；采用脉冲迭代法、平滑因子傅立叶变换法推导出驻留时间的算法，求解过程中根据工件面形的特点作了各种形式的简化；提出了工件表面和研抛模的吻合误差与局部压强、材料去除率、收敛比之间内在关系的数学模型，并推导出相应的计算公式；分析了边缘效应产生的原因，在加工过程中采用相对压力因子对去除函数进行修正，可以消除边缘效应的影响。 3、研制了集铣磨成型、研磨、抛光于一体的光学非球面复合加工机床(AOCMT)，分析了各种运动误差对铣磨精度的影响；根据空间齐次坐标的变换模型，推导出多轴数控加工的后置处理算法；通过五轴数控联动，AOCMT机床能够以法向方式加工出任意复杂的光学表面，铣磨精度稳定在8μm之内。 4、提出了根据不同成分面形误差的分布特征、进给步距、收敛比和吻合特性要求，确定研抛盘尺寸的新方法；对CCOS加工中研抛模运动路径的规划进行了深入研究，并给出了相应的工艺流程和技术规范。 5、磁流变抛光(MRF)是超光滑光学表面的一种新型加工技术，本文从MRF的磁、力学性质出发，研究了磁流液的稳定性、流变效应、链化结构和连续介质模型；根据抛光区内剪应力、正压力的分布特征，提出了MRF的定量加工模型；然后以平面工件的磁流变抛光为例，揭示了工艺参数对材料去除率和表面粗糙度的影响规律。