本文以中凸变活塞裙部的数控加工为研究对象,在介绍中凸变活塞裙部复杂型线的基础上,对其裙部型线的成形方法进行了研究,提出了新的裙部截面插补原理:横截面采用极坐标插补法和速度角度合成法进行插补;轴截面采用等精度直线逼近法,并进行了MATLAB仿真。为了进行中凸变活塞裙部型线的加工,本论文试制了一台中凸变活塞数控车床样机,其总体控制系统采用上、下位机结构,由上位机进行活塞裙部型线的造型,然后利用三次样条函数进行裙部型线拟合,最后把形成的NC文件传递给下位机,由下位机进行X、Z轴及主轴的进给驱动,最终加工出中凸变活塞的型线特征。基于上位机硬件平台的数控系统软件以Windows2000为平台,Visual C++为工具进行开发的,界面友好,操作方便,能进行中凸变活塞数据的手动输入,NC文件的后处理等,基本上满足中凸变活塞的数控加工要求。高频响径向进给单元是整个机床的核心,也是影响零件加工精度主要装置,本论文中的高频响进给单元选用了一种新型的直线电机—音圈直线电机,此类电机由于磁场密封,故省去防磁装置,又因其体积小、重量轻、频响高、加速度高等优点,特别适合短行程,高频响的往复运动,可以直接安装在机床上。在确定高频响进给单元驱动装置的基础上,本论文进行了其机械结构的设计,配有刀具的音圈直线电机利用直线电机线性平台安装在机床上,使得机床结构紧凑,操作方便。