微透镜阵列光学元件体积小,重量轻,集成度高,主要应用于成像以及照明等光学系统中,所以越来越受科研工作者的重视。本文基于单点金刚石快刀伺服超精密加工技术,研究微透镜阵列的快刀伺服车削工艺参数,并进行矩形平面微透镜阵列的切削实验。首先是介绍了单点金刚石快刀伺服车削技术的基本理论,给出了单点金刚石车床的结构以及车削的分类,然后详细阐述了快刀伺服车削的工作原理,对快刀伺服加工微透镜阵列的优势进行了对比分析,为实验研究提供理论支撑。其次研究了快刀伺服车削微透镜阵列的工艺参数,主要分为三部分:一是基于微透镜阵列的特点,对其面形进行了仿真分析,根据不同的面形特征,详细研究了不同类型的微透镜阵列对应的单点金刚石刀具参数的选取,然后针对快刀伺服Z轴具有高频响应的特点,优化了快刀伺服车削中刀具半径的补偿方式。二是根据快刀伺服设备具有最大频率限制的特点,对微透镜阵列的快刀伺服车削工艺参数进行了优化选取,主要包括采样点数、主轴转速以及进给速度。三是基于线性化误差理论,根据微透镜阵列子透镜边缘的过切情况,提出了边缘插值法来降低微透镜阵列的边缘过切,仿真结果表明该方法能有效提高微透镜阵列的轮廓精度。最后采用Nanoform 700 Ultra超精密单点金刚石车床以及FTS 1000快刀伺服设备加工矩形平面微透镜阵列,研究了车削加工前程序编制、对刀误差的校正以及对整个实验参数的设计,然后进行矩形平面微透镜阵列的车削实验,对加工完成的工件进行白光轮廓仪和台阶仪检测,得到的粗糙度为10nm,轮廓精度为0.29μm,且微透镜阵列子透镜边缘轮廓良好,没有出现过切情况。