非圆回转类零件在工业中有着广泛的应用，其形状日趋复杂化，同时对其加工精度的要求也日益提高，相应的精密高效加工技术逐渐成为当今加工领域的研究热点。活塞是非圆零件的典型代表，是发动机的心脏，承受交变的机械负荷和热负荷，是发动机中工作条件最恶劣的关键零部件之一。在切削加工方面，活塞的加工具有很强的工艺特点。目前活塞型面通常被设计成具有中凸变椭圆特征的复杂三维立体曲面，而其数控车削加工的关键在于硬件上配置一套高频响、大行程、高精度的快速刀具进给机构(Fast Tool Servo，简称FTS)，软件上拥有相应的高效伺服控制算法。　　 本文针对目前变椭圆活塞零件加工的现状，提出了一种新型的变椭圆活塞加工快速微进给机构的设计方案，即采用音圈电机作为驱动源，柔性铰链作为支撑、导向机构。以直线电机学、柔性铰链理论、有限元分析理论为基础，对该机构进行了系统的研究。完成了以下内容：　　 1．设计了一种以音圈电机作为驱动源，柔性铰链机构作为弹性变形、支撑元件的新型变椭圆活塞加工快速微进给机构；　　 2．提出系统的总体设计方案，分别对柔性铰链、音圈直线电机等部件进行了选型；　　 3．建立柔性铰链的数学模型，推导出其刚度的计算公式。设计了柔性铰链双平行四杆工作台，详细分析了柔性铰链微进给机构的刚度、最大应力、最大输出位移、固有频率等力学特性；　　 4．采用SolidWorks对快速微进给平台进行了运动仿真，采用Ansys对双平行柔性铰链机构进行了应力、应变、模态等仿真；　　 5．对快速微进给系统的音圈电机驱动部分进行了实验研究。