国家重大科学工程对光学零件加工提出了高效超精密和表面及亚表面无损伤要求。然而,传统的光学加工主要依靠研磨抛光。这种加工方法会在零件表面产生较深刻痕,并且材料的塑性变形和脆性破坏是机械加工不可避免的。但化学加工方法可获得无损表面。大气等离子体抛光是一种利用等离子体激发出的活性原子与工件表面原子发生化学反应获得无损光学表面的方法。目前,为了紧密结合课题对光学熔石英材料加工需求,正开展相关研究工作。通过建立加工工艺系统,实现加工时间的稳定性,加工速度与时间线性关系控制及去除函数模型,得到比较理想的面形精度。原系统设计用以加工半导体硅片,而熔石英在化学性质上与硅存在诸多差异,并且原放电结构不适合用于进行形貌加工,因此需要对系统做出一些改进。通过多次修改发生装置设计方案,最终确定了新炬结构,使加工速度得到较大提高,能满足粗精加工需求,并减少了表面沉积物。本文还从系统的物理化学特性及光谱学的角度进行了相关分析,在理论上阐述大气等离子加工的去除机理与去除特性。随后通过短时间内重复性,小扰动稳定性及去除量与时间关系三方面验证了系统的稳定性等相关特性,并进行了相应的工艺参数实验。在大量实验基础上,选择出合适的工艺参数按照特定的实验方案进行实验规划。最终将所得数据进行整理,利用数学处理软件建立起去除函数模型参数与三个工艺参数之间的函数关系式,以此来指导实际加工,并进行了验证试验,实验结果表明,该表达式能比较准确描述预测加工效果。