非球面光学零件以其独特的优越性，使其在航空航天、军事以及民用产品领域的应用越来越广泛。为了获得高精度的非球面光学表面，非球面加工技术与装备的研究成为现代精密制造的研究热点。目前精整加工仍然主要依赖于熟练工人的手工操作，而在现有的非球面研抛加工系统中，不仅设备成本十分高昂，而且普遍存在力-位-姿耦合问题。因此，深入开展高精度、高效率、低成本的自动化精整加工技术与方法研究具有重要的意义。本文提出了一种把磁流变力矩伺服装置(MRT)和气囊柔顺研抛装置相结合的非球面数控研抛方法。开发了一套基于磁流变液非球面气囊研抛工具系统，并将其与数控车床相集成。运用磁流变力矩伺服装置、数控车床和气囊柔顺研抛装置的集成实现对研抛过程中的研抛力、研抛位置和姿态的解耦控制。利用柔性气囊在研抛过程中加工区域小、吻合特性好、材料去除率高、接触区稳定、纹理细腻的优点，通过控制研抛气囊在工件表面的运动轨迹和驻留时间，实现非球面零件的超精密高效研抛，并通过实验研究验证了此方法是一种实用、经济、精度较高的研抛技术。首先根据坐标变换法和Hertz接触理论建立了研抛气囊施加在非球面工件上的压力分布模型，获得气囊与工件曲率相关的压力分布表达式；根据数控车床研抛运动特点对研抛接触区速度分布进行了分析；结合Preston材料去除方程和非球面零件去除量与去除深度的关系建立了非球面工件材料均匀去除模型；通过对各研抛点上驻留时间、研抛工时和各研抛位置到达时间的分析，以实现工件表面均匀去除为目标，建立了研抛点进给速度与数控车床刀位点进给速度之间的关系模型。其次通过对磁流变力矩伺服器的研究，确定了气囊弹性系数的合理取值范围和有效测量方法；建立了力矩伺服器的输出力矩模型，并进行了数值仿真；通过对工具系统进行辨识获得了相应的传递函数，通过对励磁电流的实时PID控制实现了研抛过程中的恒研抛力和恒研抛压力控制；通过ADAMS仿真分析，验证了研抛力控制系统的可行性。最后，采用恒压强恒转速、恒压强恒线速度、恒扭矩恒转速和恒扭矩恒线速度四种研抛模式及相应的研抛工艺参数，对椭球面工件进行了研抛实验，实验结果表明，本文所研究的基于MRT的非球面气囊研抛技术、方法与装置能够实现非球面光学零件的精密、高效自动化研抛。