一种光学自由曲面的抛光装置及方法属于光学制造领域，该振动抛光装置包括振动抛光头、控制系统、PC机、五轴数控平台、抛光压力控制机构。控制系统、PC机分别位于可移动工作台上下方，控制系统中的驱动器与振动抛光头连接，数控系统与五轴数控平台通信，控制器与抛光压力控制机构连接；PC机与控制系统连接，对抛光参数设定后传至控制系统，控制整个抛光装置；抛光压力控制机构中的微位移驱动器件与抛光头连接。本发明采用振动辅助抛光方式，针对连续表面如轴对称和离轴非球面，可以同时实现对抛光头振动方式、抛光轨迹以及抛光压力的实时精确控制，能够达到亚微米级面形精度和亚纳米级表面粗糙度，抛光装置具有系统集成、体积小，移动方便等优点。