非球面光学透镜应用在光学系统中能够很好地矫正球差、慧差、像散、场曲等多种像差，提高仪器鉴别能力，能以一个或几个少量的非球面零件代替较多的球面零件，从而简化仪器结构，降低成本，并有效地减轻仪器重量，已成为现代光电子产品、图像处理产品的核心。目前非球面零件的成型机理主要有材料去除与面型复制，基于材料去除机理的非球面加工方法均依赖高精度机床，难以批量生产，而基于面型复制机理的非球面加工方法（如精密模压）属于热加工方式，加工过程中材料的物理及光学特性会发生改变。国家自然科学基金项目“薄型轴对称非球曲面零件的高效超精密加工新方法的研究”提出了一种利用工件弹性变形原理，采用平面加工方式对薄形轴对称非球面零件进行超精密加工的新方法：根据预期非球面零件工作表面轮廓，制作负形靠模；将精密板状工件毛坯在弹性变形范围内用真空吸附方式紧密吸附于负形靠模表面；以平面研磨、抛光等技术对毛坯进行精密与超精密加工；加工完成后从负形靠模上释放工件，工件弹性变形恢复，被加工表面即形成预期轮廓。该方法使复杂的曲面加工转变为简单、易操作的平面加工。本论文针对“弹性变形”加工方法中零件紧贴负形靠模夹持的特殊要求，通过对零件弹性变形、靠模结构及真空吸附系统的研究，完成了以精密平面抛光机为加工平台的非球面零件加工夹持系统设计，包括了夹具体设计、研磨厚度限定装置设计、真空系统设计等内容。在加工过程中，真空吸附夹具能有效吸附夹持工件，保证加工过程中不出现滑动扭曲，顺利完成加工。本论文通过多孔陶瓷靠模进行吸附，依靠真空气压差为均载压力实现变形，同时也是依靠该均载压力完成研磨过程中的夹持。夹具系统可实现直径为102~108mm，厚度为0.5~2mm的可靠吸附变形。通过采用所建立的工件夹持系统加工玻璃材质工件，加工目标面型为y=-0.0002x~2+0.2754（x=-50,50）的抛物面，去除量为0.3mm，经过20分钟的研磨及30分钟的抛光加工，待工件弹性恢复后使用MahrForm圆度仪及MarSurf S2粗糙度仪对工件进行了检测，最终完成了面型与靠模面型最大偏移量为3.2μm，面型误差为1.06%，表面粗糙度Ra43nm的非球面轴对称玻璃工件的加工。经实验验证，该夹具系统能很好的完成非球面零件加工过程中的夹持功能，操作灵活、可靠，且易于更换不同面型的靠模，成本低，达到了利用弹性变形原理加工非球面零件的加工要求。