本发明涉及一种单电机双自由度变速轮式气囊抛光装置，属于精密自由曲面加工领域。公转驱动单元固定在壳体单元上部，自转驱动单元固定在公转驱动单元下方，工具驱动单元固定在自转驱动单元下方，气囊抛光工具单元固定在工具驱动单元上，气压控制单元整合在公转驱动单元和工具驱动单元中。优点是气囊在工件表面做公自转双自由度运动，形成类高斯型去除函数，单电机驱动双自由度气囊抛光运动，不仅减少了结构冗余改善驱动链堆叠问题，还有助于维持稳定的公自转速度比，增加装置去除函数的稳定性。