采油螺杆泵是油田普遍应用的机械采油设备。无论是在排量,效率,能耗还是受力状况等方面,双头单螺杆泵都远优于单头单螺杆泵,它主要由橡胶定子和金属转子组成。定子型面与转子型面是摆线型共轭螺旋曲面,定-转子等距线型设计中常出现打扣现象,使定转子间产生啮合误差,进而影响螺杆泵的工作性能和使用寿命。螺杆转子目前常用加工方法也存在加工效率低、精度差或加工参数配置复杂等局限性。因此本文基于对一种双头单螺杆泵非摆线转子线型的分析,结合转子在定子中的运动规律,研制了加工非摆线型采油螺杆泵转子的车铣复合加工机床。本文对双头单螺杆泵转子螺旋曲面的形成进行了分析,主要对转子截面轮廓线型进行研究。以螺杆泵线型理论为基础,通过以直线作为发生线包络出双头单螺杆泵非摆线转子线型,并推导非摆线转子线型方程。根据非摆线型螺杆泵转子成形原理,设计了螺杆泵转子车铣复合加工机床,利用立铣刀对做行星运动的工件进行包络加工出转子。根据机床的机械结构以及转子加工表面的形成运动,对转子加工机床进行了运动分析,确定了机床各轴之间的运动关系。在Matlab中绘制理论转子轮廓线与实际转子轮廓线,得出转子截面误差分布规律,确定转子截面最大加工误差点产生的位置以及最大误差随转速的变化规律;根据立铣刀的切削参数,得出了纵向进给误差随纵向进给速度的变化规律,确定了不产生漏加工的纵向进给速度的最大值。并以此为依据提出了转子加工机床针对非摆线螺杆泵转子的加工算法。采油螺杆泵转子车铣复合加工机床控制系统采用“PC+运动控制卡”的控制方案。以PCI-1243U运动控制卡为核心,采用VB6.0软件编程工具对加工机床进行控制软件设计,对整个控制系统进行了模块划分,使得控制系统可以提供加工螺杆泵转子所需的基本运动。