活塞是对发动机性能有决定性影响的关键零件，目前国内尚无加工大尺寸船用发动机活塞的数控系统。本文以高速、高精活塞车削加工为研究目标，系统地研究了变椭圆活塞型面车削的关键理论与技术，主要工作内容如下：对变椭圆活塞数控车床进行了整体方案设计，包括活塞的加工工艺分析、机床的机械结构设计、高频直线伺服电机及驱动器的控制、活塞截面信息的数学模型设计、标准数控系统的接口设计。根据变椭圆活塞车床数控系统的特点与需求，开发了Windows系统下的直线伺服卡驱动程序与应用程序，并嵌入到HNC-8标准数控系统，使得数控系统可以通过直线伺服卡对加工活塞的高频音圈电机进行控制；同时编程实现了良好的人机交互界面，方便用户读取直线伺服卡加工信息。根据HNC-8型数控系统内置PLC的结构，编制梯形图实现对活塞车床I/O信号的控制，并添加自定义的M代码完成对直线伺服卡的控制。以工控机为硬件平台，在HNC-8型数控系统的基础上，利用上下位机的形式实现了变椭圆活塞车床数控系统，并成功应用于实际的活塞加工中。