作为一种确定性非接触式的新型加工方式,大气等离子体加工技术因其较高的加工效率、较宽的加工分辨率、不引入表面及亚表面损伤等优势,对以硅基材料为主的地面、空间望远镜以及大口径激光组件系统光学元件的加工、有着很大的应用前景。此方法可在满足加工要求的前提下,提高加工精度、降低工件损伤程度、提高元件使用寿命、降低加工成本。根据经典CCOS的加工理论,本文比较分析针对高精度光学元件适用于大气等离子体加工技术的驻留时间求解算法,对各种算法的计算性能及计算参数适应性展开研究,并对计算过程中存在的某些问题进行优化,最后通过仿真实验验证分析计算求解的准确性并编写适用于大气等离子体加工技术的计算求解软件,为高精度光学元件的制造提出新的有效的解决方案。本文首先介绍大气等离子体加工技术的概念以及去除机理,根据产生方式及放电方式的不同进行分类,简述电容耦合等离子体的产生条件及应用范围。基于电容耦合大气等离子体加工方式,对不同驻留时间求解算法进行横向比较,主要从计算精度、计算效率、计算稳定性等方面进行研究,明确其适用的不同求解范围,对计算过程中出现的问题进行阐述。针对上述求解过程中出现的诸如:数据点边缘误差大、边缘振铃现象等问题,通过边缘延拓、参数优化等方法进行求解的精进与改善。并通过连续位相板面形的仿真分析,验证优化效果,使得所研究求解方法在求解精度、求解速率以及求解适应性等方面都具有较高的应用性。结果表明,优化的驻留时间求解方法可使连续位相板驻留时间求解的理论计算时间极小化,残余误差的RMS值降到1nm以下,满足实际的工业过程中的加工要求。最后,基于上述研究,分析了松弛因子与驻留时间收敛速率的关系、多去除函数组合加工对加工效率的优化效果,明确其在连续位相板加工求解过程中的重要性。通过MATLAB中GUI功能模块,编写适用于大气等离子体加工技术的计算求解CAM软件,共包含如下5个功能模块:原始数据导入、去除函数提取、数据延拓、驻留时间求解、数控代码输出。计算方便、人机交互性能友好,极大地方便了后续研究人员开展相关实验。