本文以中凸变椭圆活塞的裙部车削加工方法为研究对象，对裙部型面建立了数学模型，并对其加工特点与成型方法进行研究。对活塞非圆截面型线和中凸型线的拟合与插值方法做了细致的阐述，着重介绍了三次样条曲线拟合方法。并在MATLAB环境中得到了实现，拟合精度高。并对活塞裙部型面加工的插补方法进行探究，分情况讨论与介绍了椭圆插补和三次样条插补方法。基于ACR9000运动控制器，设计了高频往复微进给伺服刀架，从系统动力学的角度，对刀架进行分析与建模。建立了闭环控制系统，并在MATLAB中对控制系统的控制特性进行了仿真模拟。设计了基于PC的开放式数控系统。采用ACR9000+PC的双CPU结构，在Windows平台上，调用ACR9000中的ComACRSrvr.dll动态链接库，利用VC++6.0开发开放式数控系统的各功能模块。搭建了非圆截面加工的电机轴联动实验平台，调试硬件设备，实验证明合理调节控制算法的参数可使直线电机伺服系统精确的跟随主轴的高速旋转运动，研究非圆截面加工的插补方法。以上的研究主要针对中凸变椭圆活塞加工而提出的，对于其他非圆截面以及复杂型线的零件加工也具有一定的指导意义。