活塞是汽车发动机的重要部件，它的质量直接决定着发动机的工作性能。为了提高活塞本身的工作性能，不断改进活塞裙部型面设计，如今广泛采用的中凸变椭圆形是一种目前公认的活塞裙部优良型面。所谓中凸变椭圆活塞，其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变鼓形，而且活塞横向截面的椭圆度是沿轴向变化的。本文以中凸变椭圆活塞为研究对象，对中凸变椭圆活塞车削加工中所涉及到的问题进行了深入的研究。主要内容如下：1、中凸变椭圆活塞成形原理中凸变椭圆活塞是非圆变截面零件，本文利用型线分离的思想，采用伺服电机加高频伺服刀架的双层驱动结构来实现中凸变椭圆活塞型面的加工，由X轴伺服电机与Z轴伺服电机的联动形成中凸变椭圆活塞的中凸型线，而活塞的变椭圆截面廓形是由高频伺服刀架的直线往复运动（U轴）与机床主轴的回转运动（C轴）联动形成的。2、高频伺服刀架是中凸变椭圆活塞车削加工的关键组成部分，活塞的加工要求高频伺服刀架具有高频响、高刚度以及速度和加速度大等特点。本文研究了以直线电机驱动的伺服刀架，并用PID控制法对直线电机进行控制，使系统具有满意的控制效果。3、活塞中凸型线的拟合插值中凸变椭圆活塞的中凸型线是由活塞设计图样以若干离散点的形式给出的，这些离散点的数据用于活塞的车削加工是远远不够的，本文利用三次样条插值拟合法，借助于MATLAB中的拟合工具，对中凸型线的离散点进行拟合，得出拟合曲线的方程，然后再用等间距法对拟合的中凸型线进行插值。4、活塞椭圆截面的插补算法中凸变椭圆活塞的任一横截面为椭圆，且椭圆截面的椭圆度是变化的。本文采用直接函数插补法对活塞的椭圆截面廓形进行插补，研究出插补的递推计算公式，提高了插补算法的计算速度和机床的加工速度提高，进而提高了生产效率。