非球面光学元件以其优异的性能被广泛应用于军用和民用产品中,其性能和精度要求也日渐提高。抛光是非球面元件精密加工的最重要和最终的工序,对非球面的加工质量具有重要的影响,但传统的抛光技术存在明显的缺点。气囊抛光技术是一种新兴的、具有发展潜力的抛光技术,其具有吻合性好、精确可控等优点。气囊抛光工具作为与工件直接接触的部件,其尺寸精度和形状精度影响抛光加工的精度。为保证抛光加工过程的稳定性和精确可控性,在抛光加工中需要对气囊抛光工具进行精密修整。根据气囊抛光机床及气囊抛光工具的组成和结构特点,本文开发离线修整装置并围绕气囊抛光工具修整装置设计、修整工艺参数分析、修整误差分析以及工具检测评价等关键技术展开研究。首先提出了离线式气囊抛光工具修整与检测方案,并通过对修整砂轮上的金刚石颗粒的运动轨迹及其包络的分析验证了修整方案的可行性,完成了修整与检测样机的设计,包含方案设计、结构设计、电气设计、控制方案设计等。其次通过理论分析和matlab仿真明确了修整参数对修整效率和轨迹分布的影响,并给出了修整参数的参考值；文中还提出了变转速比的修整方案,解决了修整轨迹分布不均匀的问题。考虑到气囊抛光工具的误差会复写并直接影响工件的表面质量,进一步论述并比较了装置误差对气囊抛光工具的曲率半径、球心位置和面型精度的影响。针对整个修整流程,最后提出了抛光工具面型评价的方法、工具曲率半径的求解方法、数据拟合和处理方法,为评价抛光工具修整效果提供了依据。