非球面光学零件加工是当前国内外公认的难题。为了解决非球面光学零件加工难、成本高的问题，现已研究出的加工方法有几十种。从发展历史看，大体上是从手工加工方法，发展到轨迹成形的机械加工方法，再发展到当前的数控加工方法、塑料注塑和玻璃模压加工方法。 传统的手工加工方法要求操作者有丰富经验和很高的技巧，加工周期长、成本高，重复性差，无法适应批量生产的需求。传统的机构或靠模的轨迹成形加工方法，加工效率高、加工成本较低，但一般只适用于加工中低精度的非球面光学零件，而且由于加工依据的轨迹的单一性，通用性差。 随着数控技术的发展，加工非球面光学零件的数控技术得到重视并得到应用，当前各发达国家都投入大量的人力和物力研究数控加工非球面技术。但目前数控加工非球面技术，机床精度要求高、对操作者的知识水平要求也高，加工成本高。因此，为降低成本，促使人们利用数控加工技术加工出高精度的模具，进行塑料非球面零件的注塑和玻璃非球面零件的模压，但注塑和模压技术通用性差。 为改善非球面光学零件加工技术的通用性、降低加工成本，提出了轨迹成形法加工非球面光学零件的新原理。 现今的非球面光学系统中采用的非球面零件有二次和高次非球面，但绝大多数采用的是二次非球面，其子午截面曲线为二次曲线，解决二次非球面的加工问题也就成为重要的研究内容。本文研究的轨迹成形法新原理是针对二次非球面加工提出的。该原理实际上是数学上早已证明的圆锥曲线原理，即从一个圆锥体上可以截取任何二次曲线。 工程上准确地加工出一个圆锥体是容易的，用一个平面截得高精度的二次曲线也容易。但实际应用圆锥曲线加工二次非球面，必须具备两个条件，即可以截取给定的任意具体的二次曲线，而且能够高精度地把截取的二次曲线转移到工件上去，只有这样才能实现高精度、高效率和低成本地加工所需的二次非球面。 为了实现利用圆锥曲线加工二次非球面的技术，本文重点以如下四个方面的研究作为主要内容：首先要解决光学设计者给定的任何具体的二次曲线，根据给定曲线的参数e和p，能够从圆锥体上截取所需的二次曲线的理论问题；其次要解决在加工过程中如何把截取的轨迹精确快速地转移到工件上去的方法；三是要解决如何设计出能够保证加工要求的设备结构；四是要解决具体实施加工的一系列工艺问题。通过完成上述的研究内容，达到验证轨迹成形法加工非球面光学零件新原理的正确性、可行性和实用性的目的。