本发明公开光学表面轮式气囊加工装置及抛光方法，包括基座，基座上设置力控组件，力控组件底部连接第一驱动组件，第一驱动组件通过第二驱动组件和抛光组件连接；力控组件用于实现对第一驱动组件的恒力加载，第一驱动组件用于带动第二驱动组件和抛光组件以轮式气囊的中心为圆心左右往复摆动；第一驱动组件包括滑台和滑块，滑台与滑块沿滑块的周向相对滑动扣接，滑台与力控组件底部连接，滑块底部连接第二驱动组件；抛光组件包括与第二驱动组件连接的轮式气囊，第二驱动组件用于驱动轮式气囊沿自身轴向旋转，实现光学元件表面的加工。本发明装置可以扩大抛光轮与加工表面之间的有效接触区域，降低气囊抛光轮的磨损，有利于保持去除函数的稳定性。