近年来,随着对发动机可靠性、寿命、排放及噪音值等要求的提高,活塞裙面的设计及制造工艺日益复杂,目前广泛采用的中凸变椭圆型面是一种公认的活塞裙部优良裙面。中凸变椭圆活塞裙部横截面是椭圆形,过轴线的纵截面是一形状不对称的中凸鼓形,而且横截面的椭圆度沿轴向是变化的。这种活塞在工作时由于受汽缸壁侧压力和受热膨胀作用而产生变形,成为近似圆柱形,能使活塞裙部与汽缸壁很好地贴合,配缸间隙大大减小,同时能改善润滑条件并减少发动机窜动、窜气,降低发动机噪声及防止汽缸穴蚀。因此,中凸变椭圆活塞应用越来越广泛。但是活塞图样上一般只给出裙部纵向型线和标准横截面上一些离散点的数据,这些数据用来加工活塞是远远不够的,因此,本课题提出先拟合活塞裙部的型线,再对其进行插补运算,以得到足够的数据进行活塞加工。本文首先分析了异型活塞裙部型面特点,并对其裙部型面横截面型线变化规律、纵向截面型线变化规律及椭圆度沿活塞轴线方向变化规律进行了深入的分析,为以后如何选择活塞裙部型线拟合插值方法和设计活塞裙部型面数值插值系统提供了依据。然后对活塞裙部型面进行了数学描述,为活塞裙部型面建立了数学模型。对目前广泛采用的活塞裙部型面型线拟合插值方法进行深入分析比较,最后选用三次样条拟合插值法和周期样条拟合插值法分别对其纵向型线和非标准椭圆横截面型线进行拟合插值。最后基于Visual C++6.0开发了异型活塞裙部型面数值插值系统。首先在分析异型活塞型面的特点的基础上确定了异型活塞裙部数值插值系统总体设计方案。其次根据活塞裙部型面横截面的种类为该系统设计各个分模块。其系统包括标准椭圆数值插值模块、双椭圆数值插值模块、非标准椭圆数值插值模块及数值插值系统的修改模块。在这些模块中,根据用户输入的活塞裙部某截面的参数,按各截面的长轴方向拟合出其纵向型线,再根据拟合出的纵向型线,每隔一定距离插补出截面的数据,从而能够得到足够的加工数据。由于活塞裙面在加工中存在误差,或最初拟合出的活塞裙部型线达不到要求,或活塞数据需要改动,所以设计了数据库修改模块。根据用户输入的修改数据,重新拟合曲线和计算数据点,并修改数据库。程序运行结果证实,本系统软件的界面友好、使用方便、插值精度较高,可满足各种型号活塞裙部型面的插值要求,为活塞的数控加工提供足够的加工数据。