大口径异形离轴非球面镜的气囊抛光系统及其工作方法,以磨镜机为载体,抛光系统由数控系统、气囊抛光装置及配重结构组成,气囊抛光装置由柔性气囊以及双摆头结构组成,采用配重浮动结构悬挂于配重杆前端,始终以固定的压力浮在被抛光镜面,在数控导轨带动下在X、Y方向直线进给；气囊抛光装置由抛光伺服电机、空心主轴、气囊夹持头、方形轴套、上下轴承座组成；双摆头结构由L型支架、C型支架、C轴伺服电机及精密行星减速机、A轴伺服电机及精密行星减速机组成；抛光伺服电机通过同步带轮驱动空心主轴旋转,从而带动柔性气囊旋转。本发明可有效消除其他抛光系统结构卧式结构及龙门结构存在的被抛光镜面口径尺寸限制,以及精度不高的问题。