计算机控制光学表面成型技术（Computer Controlled Optical Surfacing）即CCOS技术,广泛运用于中小口径的光学反射镜的加工,该技术以小磨头技术为代表,科技的发展与更高的光学元件加工需求也促使该技术融合更多更先进的加工技术。本文所涉及加工流程从单轴机研磨开始,光学元件面型到达一定精度后采取CCOS加工机床加工来进一步降低pv及rms值直到达到加工需求为止。本论文采用理论模型和实验验证相结合的方法,首先,基于镜面加工的理论基础,推导出去除函数公式;为得到稳定适用的去除函数,通过数组对比实验研究去除函数的影响因素,为后续加工实验提供工艺基础。其次,将传统手动式单轴机改造成主动式单轴机,实现光学元件自动化加工;通过建模来取得主动轴移动距离和磨盘中心在光学元件上移动距离的联系,得出相对准确的位置算法,修正传统生产过程中所忽视的机床摆臂产生的机械误差,来获得更精准的加工点定位。根据Preston方程及工件的运动轨迹分析,建立主动式单轴机运动模型,推导出驻留时间函数后通过研磨实验验证该机器的研磨能力。最后,对CCOS机床进行运动建模,确定三维坐标系中待加工元件表面各点对应机床的加工点位分布,分析磨盘运行轨迹,研究两种运行方式,栅格平动式加工以及螺旋加工,分别推导去除函数公式,通过依误差加工条件下纯机床加工与机床加工、手工加工交错相结合的两组实验对比,来验证混合加工方式的优越性。最终达到优化从粗磨开始的光学元件加工过程的目的。