本发明公开一种可一次完成非球面曲面加工与测量的精密装置，包括底座、装夹单元、测量单元及控制系统。装夹单元包括位置调整机构、机架、姿态调整机构及RR旋转平台夹具，位置调整机构的底部与底座固定相连，机架固定安装于位置调整机构的运动输出端。姿态调整机构包括支撑板，支撑板活动设置在机架上，RR旋转平台夹具设在支撑板上。测量单元包括支撑座、气动旋转平台、第一气缸及蜗轮蜗杆安装组件，气动旋转平台位于支撑座的上方，蜗轮蜗杆安装组件通过第一气缸设置在气动旋转平台的上方。本发明对工件一次装夹，工件、刀具和测量探头可进行多种姿态调整，实现对非球面曲面加工与测量，加工及测量精度高，生产效率高。