随着我国汽车行业迅速的发展，对于汽车内燃机中的活塞加工要求也逐渐提高。针对活塞表面形状为中凸变椭圆的特殊结构，应用一般的车床难以达到加工要求。目前非圆车削加主要是利用靠模的方法，根据标准模型设计执行机构仿照模型进行加工；还有利用伺服电机加上直线电机研制成的数控车床对活塞进行加工；本文根据超磁致伸缩材料受力大，响应速度快，电磁能转换机械能效率高等特性，将材料制成磁致伸缩执行器，利用材料的磁致伸缩性能，并对其进行研究与设计应用到活塞数控车床上，为活塞车削加工开辟了新的领域。本文研究了Terfenol-D材料在不同激励磁场下超磁致伸缩系数与磁机耦合系数的变化，通过测试预紧力、温度、磁滞、涡流等因素对材料的影响设计了超磁致伸缩执行器，建立了基于非圆车削加工的数学模型，根据对执行器进行自感知闭环控制研究，发现闭环控制下引起了输出位移幅值变化，而开环系统受热膨胀影响位移整体偏移，为此提出了将执行器变化的位移量通过数控系统补偿的思想。设计了位移检测控制输出电路，包括电源模块、传感器数据的A/D转换模块、422通讯接口模块、USB通讯接口模块；设计了相应的数据采集、处理与通讯程序；利用C++设计上位计算机界面对采集的数据显示；建立了与数控系统的通信，将超磁致伸缩位移偏差量通传输给数控系统，通过数控系统控制电机驱动器对电机进行位置闭环控制。最后，将设计好的电路板与数控系统连接，通过模拟加工采样对比，以及最终根据活塞椭圆度与形状的要求对活塞进行车削实验，并对车削结果进行检测。