使用单晶金刚石车刀的超精密切削加工技术被认为是光学功能材料复杂型面最主要加工方法之一。近年来随着国防、航空航天、能源、生物医疗等领域的发展，光学非球面和自由曲面等复杂型面元件的需求量越来越大，因此对高精度金刚石车刀的需求也逐渐增加，但是目前超精密金刚石车刀的加工主要还是依靠熟练技工的手工或者半手工操作完成，不仅精度得不到保证，加工效率也比较低下。本论文根据金刚石车刀的创成原理，在开发的基于在位图像检测金刚石车刀自动研磨系统基础上，对圆弧刃金刚石车刀研磨系统及工艺方法进行了研究。首先，加入了车刀径向平移运动以提高研磨效率和研磨盘的利用率，重新设计现有系统的运动控制算法，提出了运动驻留算法提高研磨效率和切削刃刃型精度。其次，对所开发的研磨系统进行了模态分析和测试，获得了系统的静刚度和动刚度，确保机械结构有足够强的刚度保证加工精度。还进行了基于单因素实验的系统振动分析，研究机械结构节点处振动随研磨参数变化规律。然后进行单因素实验研究研磨压力影响因素及其规律，提出基于高斯函数曲线拟合研磨压力信号的频谱峰，识别研磨压力的频谱峰特征，定性描述信号频谱峰特征的方法。最后进行了金刚石车刀的加工工艺研究，运用正交试验法对影响研磨效果的五个因素进行了实验，并由极差法对实验结果进行了分析，得到了各因素对研磨效果的影响程度，确定了金刚石车刀研磨的最佳工艺参数组合。在此最佳工艺参数组合下进行了高精度金刚石车刀稳定高效制造实验，得到了轮廓精度为1μm的金刚石车刀。实现了超精密金刚石车刀稳定高效的研磨。