非回转对称光学曲面,即NRS (Non-Rotationally Symmetric)光学曲面,因其具备传统回转对称光学曲面不能达到的光学性能及其他优点,在安全、航空航天、科学研究、以及人们日常生活等各领域都得到了广泛的应用。而NRS光学曲面的的应用对其精度的要求非常高,因此,NRS光学曲面的超精密加工成为研究的热点。同时,NRS光学曲面的高精度要求也对NRS光学曲面的检测及其评价方法提出了更大的考验。此外,NRS光学曲面的超精密加工技术的发展也要求对其检测及评定的精度能够达到更高的程度。本文的研究旨在为NRS光学曲面提供一种高精密检测和评定方法,能够达到NRS光学曲面所要求的精度,并具有实用性和稳定性。本文深入研究了对NRS光学曲面加工误差的评定方法。曲面匹配过程仍采用当前流行的分步匹配方法。预定位中,在现在的五点定位法及SRS(Structured Region Signature)方法的基础上,针对在基于刀具伺服的金刚石车削平台上加工的NRS光学曲面的边缘大致为圆形的特点,提出了边缘预定位的方法。利用实测曲面和设计曲面的边缘特征线进行两曲面的匹配定位,并与重心、最佳匹配平面预定位的方法相结合。最终在使预定位达到更高的精度的同时,适应了各种形状的NRS光学曲面的匹配过程。精调整采用最小二乘法和最小区域法相结合,并以最小区域法为主的精调整算法。研究了曲面外一点到曲面的距离一种几何逼进迭代算法,奠定了精调整过程的基础,最终实现高精度匹配。误差的评定过程在常用的整体评定基础上,加入了周向评定和径向评定的评价体系,实现了整体评定与局部评定相结合,使NRS光学曲面的误差评定标准更加全面。对离散点形式给出的设计曲面的误差评定,本文根据当前的发展趋势,采用NURBS方法对离散点进行重构,能够达到更高的精度,且应用范围更广,相比B样条等曲面重构方法具有更大的优势。为了使NRS光学曲面的评定方法更具有实用性,本文开发了NRS光学曲面的评定软件,能够对各种有参数方程的和离散点形式的NRS光学曲面进行评定,界面友好,功能完备,且具有仿真功能。为了验证本文评定方法的精度,本文利用所开发的软件的仿真功能,对几种以参数方程形式及数据点形式的NRS光学曲面进行了多组仿真实验,验证了评定方法的精度及可靠性。为了进一步验证评定方法的实用性,本文针对NRS光学曲面的慢速刀具伺服金刚石车削方法,开发了基于慢速刀具伺服金刚石车削NRS光学曲面的NC代码自动生成软件,并利用该软件生成的数控代码及三轴超精密车床对常见的几种以参数方程形式及以数据点形式给出的NRS光学曲面进行了加工,并设计了利用三轴超精密数控车床及激光测微仪进行NRS光学曲面检测的在位检测法,对所加工的曲面进行了检测。最终完成了多组实测实验,进一步验证了评定算法及开发的评定软件的精度及实用性。