刘 涛，张 强

(兰州理工大学机电工程学院，甘肃 兰州 730050)

涡旋压缩机作为一种新型流体机械，具有高效、节能等优点，广泛应用于制冷以及各种需要进行气体压缩的行业[1]。动静涡旋盘作为涡旋压缩机的关键部件，对机器的性能有着显著的影响。因此涡旋盘的型线设计和加工显得尤为重要[2]。

对涡旋盘型线的设计目前已有较为丰富的理论成果，王立存等提出了新型变壁厚涡旋型线设计理论，刘涛等[3]提出了基于一次曲率半径函数的始端重构型线的组合涡旋型线。对于涡旋盘加工的研究尚少，王霞琴[4]提出了以双圆弧插补的方法逼近涡旋型线的加工方法。目前一般的数控加工系统中只有直线插补和圆弧插补，因此组合型线涡旋盘的加工只能采取数值逼近的方法。

本文针对以组合型线为基线的涡旋型线采用优化的变间距直线逼近方法来拟合加工点，与传统的等间距法逼近该涡旋型线相比[5]，优化的变间距法能有效地减少节点数目，并且保证拟合误差在控制范围之内，编程效率与加工效率得到了有效的提高，满足实际生产的需要。

1 组合型线方程的分析

涡旋盘组合型线的母线由基圆渐开线、高次曲线与圆弧组成。

1)第一段：基圆渐开线部分。

式中：φ为渐开线角度。

2)第二段：高次曲线部分。

式中：Rg2为展弦，Rg2=-11.821+4.213 2(φ-0.5π)-0.260 4(φ-0.5π)2；Rs2为基圆半径，Rs2=32.146 4-11.82 1(φ-0.5π)+2.106 6(φ-0.5π)2-0.086 8(φ-0.5π)3。

3)第三段：圆弧部分。

母线型线方程建立后，依据法向等距法[6]即可生成涡旋压缩机的型线。母线方程如图1所示。

图1 母线方程