1.一种等体积切除率的中凸变椭圆活塞加工方法，通过数控机床完成车削加工，其特征在于：根据待加工活塞的基本参数获取活塞裙部椭圆横截面和中凸型线几何参数，设置机床运动参数；所述机床运动由主轴的回转运动、刀架随机床滑板沿着Z轴的直线运动、刀架沿着X轴的直线运动、以及刀架上附加直线电机U轴的往复直线运动组成；对中凸变椭圆活塞进行车削加工时，主轴进行变速回转运动，同时X轴和U轴联动进给控制切削深度，Z轴沿工件轴线进给；伺服电机驱动X轴和Z轴，通过两者的联动形成活塞裙部的中凸型线；数控系统控制直线电机U轴的往复直线进给和工件的旋转，通过两者的联动实现活塞裙部横截面椭圆轮廓的车削加工；

其中，在活塞裙部横截面椭圆轮廓的车削加工中，选择任一椭圆横截面，a表示椭圆横截面长轴的长度；b表示椭圆横截面短轴的长度；ap为预留切削余量；机床主轴在时间ti内以vi速度旋转θi角度，切削面积Si，其中ti与Si保持不变，vi与θi变化；为保证相同时间内切小面积相同，所得数学方程为：由此数学方程求解得θi的角度值θ1、θ2…θn-1、θn；

所以，在等体积切除率车削加工中凸变椭圆活塞裙部轮廓任一椭圆横截面时，所述机床的主轴、Z轴、X轴和U轴的位移关系为：主轴转速表示为：

2.如权利要求1所述的一种等体积切除率的中凸变椭圆活塞加工方法，其特征在于：所述数学方程的获取过程为：任选车削加工中凸变椭圆活塞裙部轮廓某一椭圆横截面，假设其中不同加工位置切削面积位于第一象限内，OA为坯料原始半径，OB为加工后中凸变椭圆活塞的横截面长轴，OK为加工后中凸变椭圆活塞的横截面短轴；

假设t1时间内主轴从0°运行至θ1处，切削弧形面积SBCD为S1；t2时间内主轴从θ1运行至θ2处，切削弧形面积SCDGF为S2；变量间关系为：t1＝t2，S1＝S2；由于t1＝t2，θ1≠θ2，所以v1≠v2；

同理，主轴在时间ti内以vi速度旋转θi角度，切削面积Si，其中ti与Si保持不变，vi与θi变化；

其理论推导如下所述：

单位时间内切除材料的体积ΔV相等；加工活塞裙部轮廓任一椭圆横截面时，刀具切除材料体积ΔV在该椭圆横截面上的投影面积ΔS等于ΔV与加工该椭圆横截面时进给量f的商，即假设加工活塞裙部轮廓任一椭圆横截面时，单位时间内允许切除材料的最大体积为ΔVmax；则ΔVmax在该椭圆横截面上的投影面积ΔSmax为第一象限内，切除掉的总面积等于四分之一圆面积SAOI与四分之一椭圆面积SBOK的差值，即等体积切除率加工活塞裙部，是将第一象限内切除掉的总面积分为n等份进行加工，每一等份面积ΔS的加工时间相同；

n须满足条件

假设第一象限内，工件从0度旋转至θ1角度时，切除掉的面积等于ΔS；工件从θ1角度旋转至θ2角度和工件从θn-1角度旋转至θn角度时，切除掉的面积都为ΔS；则有将式(4)代入式(6)可得

由式(7)求解可得θi的角度值θ1、θ2…θn-1、θn；

因为主轴旋转角度θi＝viti，可得主轴旋转速度vi＝θi/ti。

3.如权利要求1所述的一种等体积切除率的中凸变椭圆活塞数控加工方法，其特征在于：所述数控机床包括数控系统、主轴调速系统、Z轴进给系统、X轴进给系统以及U轴高频往复运动系统；

所述主轴调速系统由主轴调速器、主轴编码器、主轴伺服驱动电机以及中间传动部件组成；所述主轴调速器按照加工需求调节主轴伺服电机的转速，通过中间传动部件驱动主轴运转；所述主轴编码器实时监测主轴运行速度及角位移，并将检测结果及时反馈给数控系统，对速度进行补偿，形成速度闭环控制；所述主轴运行速度与X轴和U轴的切削运动之间存在函数关系以保证单位时间切削体积相同；

所述Z轴进给系统由Z轴伺服电机、与刀架一起运动的X轴及U轴伺服系统、以及传动部件组成；所述Z轴伺服驱动器接受指令，驱动Z轴伺服电机运动，经丝杠驱动刀架进行直线进给运动；

所述X轴进给系统以及U轴高频往复运动系统中，在X轴刀架上附加U轴运动，U轴由直线电机驱动。