非圆零件广泛应用于汽车、生物医学、航空航天和其它制造工业中.但是,由于非圆零件具有其独特的形状和型线,在制造时一般采用铣削和磨削以及特种加工方法进行精加工,这些加工方法存在着费用较高、效率较低等不足.非圆零件车削加工由于成本低、效率高等特点,已逐渐成为一种非常具有竞争力的非圆零件加工方法.该文在调研之后提出了一套完整、经济、实用的非圆零件车削加工系统.整个系统采用模块化设计的思想,将整个系统分为计算机及其硬件组成模块、信号检测模块、车削刀架进给机构模块和系统控制软件模块.文中对模块中的关键部件(计算机、位移传感器、编码器、模拟/数字转换板卡、数字/模拟转换板卡)进行了详细的分析、设计与选择.论文详细研究了非圆零件的成型方法和加工过程中刀架的径向运动规律.在对目前存在的非圆零件车削刀架机构做了分析比较后,论文提出了一种新型的电磁驱动刀架进给机构,从选型,结构设计,磁路计算和相关部件的设计与选择进行了详细的研究与论述.文中采用了目前国际上流行的仿真与控制软件MATLAB对所设计的电磁驱动刀架进行实时控制研究,对MATLAB实时控制中所必需的关键技术进行了研究.由于采用传统的控制方式不能够对电磁驱动刀架进行精确的控制,文中介绍了一种被称为重复控制的先进控制方法并结合PID控制器对刀架进行了仿真研究.仿真结果表明基于重复控制的PID控制器能够有效的对电磁驱动刀架的进给运动进行控制.