近年来,工业加工技术发展迅速,确定性加工在光学加工中的地位越来越高,其工艺要求对生产效率起着关键作用。现代精密光学系统对零件的精度要求非常高,其加工方法也需要高稳定性高精度。离子束修形(IBF)技术与其他确定性加工技术相比,具有较高的加工精度和较好的修形效果,更加适合于光学元件的精密修形。本文应用离子束实现光学元件表面的确定性修形,解决离子束去除函数的拟合、离子束驻留时间的求解及仿真加工质量预测三方面的关键问题。结合相关资料,设计了离子束修形技术研究的总体方案。研究首先从离子束修形的去除函数入手,通过点刻蚀法实验获得材料去除量数据,运用最小二乘法对实验材料去除量数据进行高斯拟合得到拟合参数,最终确定实际加工中的去除函数。然后开展离子束修形工艺中驻留时间的解算研究,主要对傅立叶变换法、约束最小二乘方滤波复原法以及迭代求解法进行算法编程,针对样片面形偏差数据解算驻留时间,根据驻留时间计算结果分别进行仿真加工,分析仿真加工后面形偏差,得出在偏差收敛率以及计算效率等方面,迭代求解法优于其他两种算法的结论。论文根据仿真加工的具体要求,在确定了所需要的各个功能模块的基础上,利用MATLAB软件对仿真操作界面进行了设计。最后,将迭代求解法对样片面形偏差解算的驻留时间结果载入离子束修形设备,对实验样片进行修形加工,实现了离子束修形工艺实验测试。通过修形加工实验验证,样片PV值由215.729nm收敛至32.290nm,能够满足离子束确定性修形的要求,具有操作简单、稳定性好、精确度高等优点。