随着科技发展,精密光学元件的需求日益增长,高精度光学元件的高效高质量制造成为了研究热点。等离子体加工技术是一种通过化学腐蚀去除材料的新型加工技术,具备效率高、成本低、对工件损伤小等优点,是一种具有很好发展潜力的光学加工技术,本文将根据等离子体加工技术的特点和加工需求,展开相关研究。本论文首先介绍了等离子体加工的流程和光学元件迭代加工的逻辑,通过分析加工特点和工件需求,设计了等离子体射流加工系统的总体机械布局为五轴联动,并提出了各轴的设计指标,随后为其设计了数控系统并编写了数控系统人机交互界面,随后对其关键部件进行了有限元分析以验证其可靠性,编写了等离子体加工计算软件。工件定位误差和机床动态性能是影响等离子体加工精度的两个重要因素,本课题分析了工件定位误差的构成,主要分为法向、角度和切向定位误差,通过不同误差驻留加工实验分析了法向定位误差和角度定位误差对于去除函数的影响,随后通过仿真分析了切向定位误差对加工精度的影响,并且通过实验验证了分析结果。通过仿真分析了不同去除速率和工件原始面形误差对于机床动态性能的需求程度。结合上述分析,为等离子体射流加工系统设计了工件定位系统,并通过实验验证了其实用性,最终通过非球面工件轴锥镜的加工实验验证了整个等离子体射流加工系统的性能。