试谈弧面凸轮数控转台的设计(doc 52页)
弧面凸轮数控转台的设计——3D建模与装配
弧面凸轮数控转台的设计——3D建模与装配摘要：弧面凸轮机构是一种高速装置，广泛的应用于各种机械传动中。
为适应当代社会对弧面凸轮制造加工精度等方面的要求，本设计利用UG强大的二次开发功能，通过运用UG/API语言进行编程，从而开发出弧面凸轮的建模命令，使得弧面凸轮的3D建模与装配变得简单。
关键词：弧面凸轮，UG二次开发，3D建模，装配The Design Of Globoidal Indexing Cam NC rotate table——3Dconstruction mode and AssemblyAbstract：Globoidal indexing cam mechanism is a high speed indexing drivingdevice,it is widely used in many kinds of mechanical transmission .In order to fit the social request of Arc Cam manufacturing and processing precision, this Design used a strong secondary development function of UG. By using UG/API programming, therefore, to develop a modeling command Arc Cam. And make it easy to 3D Modeling and assembling.Keywords:Globoidal indexing cam, Secondary development function of UG, 3D Modeling and assembling.1 / 56第1章绪论1．1课题的研究背景弧面凸轮减速器是一种新型、高效的减速器，在国内尚属于研究阶段。
弧面凸轮数控转台的设计概要
弧面凸轮数控转台的设计概要引言弧面凸轮数控转台是一种用于控制工件运动轨迹的设备，广泛应用于机械加工、自动化生产线和航空航天等领域。
本文将介绍弧面凸轮数控转台的设计概要，包括设计目标、结构和功能、工作原理、控制系统以及预期效果等方面。
设计目标弧面凸轮数控转台的设计目标是实现精确控制工件在平面内的旋转运动，并能根据需求调整转速、加速度和减速度。
同时，转台需要具备稳定性高、精度高、耐磨损、可靠性好等特点，以适应各种工件的加工需求。
结构与功能弧面凸轮数控转台由转台主体、传动系统、控制系统和工作台四个部分组成。
转台主体转台主体由底座、主轴、工作台和传感器等组成。
底座负责支撑整个设备，主轴是工件的转动轴线，工作台则是工件放置的平台。
传感器用于感知工件的旋转位置和状态。
传动系统传动系统是弧面凸轮数控转台的核心部件，它通过齿轮传动、伺服电机和减速器等组件，实现转台主体的旋转运动。
传动系统能够根据控制信号调整转速、加速度和减速度，精确控制工件的运动轨迹。
控制系统控制系统用于实现对转台的精确控制。
它包括电路板、微控制器、编码器和计算机等组件。
电路板负责控制信号的输入和输出，微控制器负责指令的执行和数据的处理，编码器用于测量转台的位置和速度，计算机则通过软件控制转台的运动。
工作台工作台是工件的放置平台，它与转台主体相连，承载工件的重量，同时还可以提供各种辅助功能，如工件夹持、自动进给等。
工作原理弧面凸轮数控转台的工作原理基于数控技术和传动系统。
当控制信号输入后，控制系统会发送指令给传动系统，传动系统根据指令驱动转台主体实现对工件的旋转运动。
同时，传感器会不断感知工件的位置和状态，反馈给控制系统，使其能够实时调整控制信号，以实现精确控制。
控制系统弧面凸轮数控转台的控制系统采用闭环控制方式，具备自动化程度高、精度高等特点。
它通过编写控制程序，实现对转台的运动控制，可以调整转速、加速度和减速度，满足不同工件加工的需求。
预期效果弧面凸轮数控转台设计的预期效果包括以下几个方面：•实现对工件的精确控制，能满足各种复杂加工需求；•提高工件加工的精度和效率，减少人为操作的误差；•提高设备的稳定性和可靠性，降低故障率；•根据控制程序的调整，转台可以适应不同工序的加工要求。
弧面分度凸轮数控加工工艺研究
如表 １ 所示 ， 将铣削动力轴 的固有频率转化为 临界转速 ， 如 界转速来优化传动箱中零部件空 间分布 ， 便于整个机床 的安装调
表 ２所 示 。
表 ２各 阶固有频率对应的临界转速
从铣削动力轴的各阶振型分析可知 ， 前端（ 安装圆螺母端 ） 的 摆动是影响加工精度的主要因素， 两轴承间的弯曲则是影响铣削动 力轴刚度和使用寿命的影响因素之一 。所以， 可在设备改型时调整 两轴承的支承以减小前端的摆动和提高铣削动力轴刚度， 达到提高
加工精度的目的。 铣削动力轴的模态分析可以预测机床各部件间的
如表 ２ 所示 ， 结合 ４ 的频率分析可知， ． １ 一阶临界转速较高， 达
；响； ， 最后 实际加工出合格的样品。 ！ 关键词 ： 弧面分度 凸轮 ； 数控加工； 加工工艺 ｉ ；
： 【ｂ ｒｃ】ｈ ｇ ｂｉｌａ ｒｃ ｉｏ ｏ—ｅｅｐｂ ａａｓｒ ｅ ｅｒ ｉ ｎｌｒ ｅ ｉ ． Ａ ｓａｔＴｅ ｌ ｏ ａｃ ｓｆ ｅｓ ｎｄｖｏａｌｓ ｔｌｕａ ． ａ ｔ ａｐｏ ｓｎ ｔ ｏ ｄ ｍ ｕａ ｎ ｌ ｅｐ ｉ ｆ ｔｄｉ ｃ ｓｇ； ｃ ｏ ；ｅ ｎｌｙｓ ｉｃｌｏ ｅ ｅｅｕｅ ｅｓｎ ｈ ｕｈｈ ａａｓ ｉｉ ｏｅｉ ｕ ｍｎ ｊ ｔｈｏｇ ｆ ｕ ｅｔ ｑｉｄ ｒ ｉｏ． ｒ ｇ ｅ ｎｙｓｆ ｘｔｇ ｒ ｓｎ ｅ ｉ ｅｔ ｃ ｏ ｉｄ ｔ ｍ ｔｈ ｒ ｒ ｐ ｃｉ Ｔ ｏ ｔ ｌｉｏｅｓｎ ｐ ｃ ｓｇ ｑ ｐ ｉ ｆ ｔ
ｆ
【 要】 分 轮廓面 一空 不可 面， 的 摘 弧面 度凸 为 间 展曲 传统 加工工 很 足其 度 艺 难满 精 要求 通 。 过分
ｊ 析现有加工设备和加工工艺， 采用范成法 原理加工凸 并对工件进行渗碳热处理。研究了 轮， 加工实 验中 ｉ ：出 现的一些工艺问 并给出 题， 解决方案； 通过设计合适的夹具， 消除二次装夹定位偏差对加工造成的影 ？
四轴联动数控加工大中心距弧面凸轮
关键词：弧面凸轮 ； 数控编程 ； 中心距
０ 引言
由于弧面凸轮的空间不可展特性 ，只能通过两个旋 转坐标加工而不能转换成直角坐标加工。无论是在专用 数控机床还是在通用多坐标数控机床上加工弧面凸轮， 两个旋转轴不但应满足啮合传动时的运动要求，同时还 应保证其中心距不变。对于一台机床来说，可加工凸轮 的中心距参数范围一般是有限的，当中心距参数超出机
毅｝ ＾ ｘ
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Ｂ ／ Ｒ
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图２ 坐标变换示意图 《 机电产品开发与创新》２０ 年第２ ０３ 期
万方数据
数 下控 荃机 ） 圣世 圣界 床
中心距的机床来加工大中心距的弧面凸轮
从 图中几何关系可以导出：
（－ ＇ｓ Ｂ二 （－ ＇ｓ Ｂ Ｒ Ｒ） ｉ ｎ Ｃ Ｃ） ｉ ｎ ： 二Ｒｃｓ－ ｏ － Ｃ） ｏ ［ｃｓ （－ ＇ Ｂ Ｒ Ｂ Ｃ ］ （ Ｃ） 一（－ ＇ＣＳ Ｃ ＇ － ＣＣ） Ｂ Ｏ （－ ＇ １ ｃｓ） Ｃ Ｃ） － Ｂ （ ｏ 可以看出补偿值只与弧面凸轮的中心距参数 Ｃ 、机 床中心距 Ｃ和摆角 Ｂ有关， 与凸轮转角 Ａ无关 ， 而 实际应用中，Ｃ 、Ｃ为已知量， ＇ 刀具摆角 Ｂ由运动规 率 Ｂ二ｆ 确定，在加工中也为已知量。因此，通过 （） Ａ 两个旋转坐标 Ａ 、 Ｂ和两个直线坐标 Ｘ 、ｚ的四轴联 动控制，理论上可实现任意中心距弧面凸轮的加工，不 但可以用小中心距机床加工大中心距弧面凸轮；反之， 也可以用大中心距机床加工小中心距弧面凸轮。
毕业设计(论文)内圆弧曲面专用数控车床的工作台设计(全套图纸)
2
第一章 绪论 3
第二章 工件工艺分析 2.1 工件的结构分析及技术要求
2.1.1 工件的外形结构分析
如图 2.1 所示，该电饭煲的发热盘属于旋转类外形内圆弧曲面类工件，一般可以通 过车削加工或铣削加工的方式生产。发热盘的碗型托面由 2~3 个弧面组成，该曲面结构 与电饭煲内胆的外形结构相似，可以大幅度的增加发热盘传热的接触面积，提高热能的 传递效果和效率，节能的效果佳。另外，在圆弧面上分别有 3 处工艺夹头位，适用于通 用夹具装夹。
（a） 转塔式刀架
（b） 直排式刀架
图 3.1 数控车床刀架
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3.2.2 直排式刀架
直排式刀架是数控车床用刀架的一种特殊形式。它一般用于小规格数控车床，以加 工棒料或盘类零件为主。该刀架的结构形式为，夹持着各种不同用途刀具的小刀夹沿着 机床 X 轴方向排列在横向滑板上。刀架的典型布置方式如图 3.1（b）所示，这种刀架在 刀具布置和机床换到都较方便、迅速。可以按照零件的车削工艺要求，任意组合成各种 不同用途的刀具，并按机床形成的大小来确定刀具的安装数量。一把刀完成车削任务后， 横向滑板只要按程序沿 X 轴方向移动至预先设定的距离，第二把刀就准备到达加工位置。 这样就完成了机床的换刀动作。这种换刀方式快速省时，可以大大提高数控机床的生产 效率。而且刀架也可以安装各种不同用途的动力刀具， 钻、铣、攻螺纹等加工工序， 使零件在一次装夹中完全全部或大部分的工序。
弧形板凸轮的数控加工实践
弧形板凸轮的数控加工实践冯正奎毕长波（秦皇岛职业技术学院,，河北秦皇岛066000）摘要：阐述了在立式加工中心上，利用普通立铣刀加工带状曲面的工艺过程。
包括UG/NX的曲面建模、生成曲面加工程序和工件的装夹与对刀方法等。
解决了由于工件刚性差引起的切削振动、生产率低和刀具费用高等问题。
关键词：弧形板凸轮UG/NX 单向提刀切削NC Machining Practice for Arc plate CamFENG Zhengkui, BI Changbo(Qinhuangdao Vocational College, Qinhuangdao 066000,CHN)弧形板凸轮（如图一所示）相当于圆柱凸轮的一部分。
凸轮的工作面是一条带状曲面，包括左侧的上升部分、中间的平坦部分和右侧的下降部分，各部分之间有过渡圆弧。
该凸轮为葡萄酒灌装机的主控凸轮，用来驱动酒瓶的升、降，从而使注酒管进入和退出酒瓶。
加工凸轮工作面重点保证轮廓形状准确、表面光滑，从而保证凸轮机构的运动精度和平稳性；其次是保证曲面与从动件滚子的接触精度，滚子轴线沿凸轮径向布置，所以在曲面建模时要特别注意曲面法线的方向。
凸轮工作曲面的加工工艺则重点研究：刀具选用、刀具路径、工件的装夹和对刀操作等。
图一用不锈钢板卷制成钢圈作为工件的毛坯，经车削加工后，钢圈的内、外圆柱面和上、下端面都已达到零件图纸尺寸和表面质量要求（外径840mm，壁厚20mm，高136mm）。
然后，将钢圈沿斜线切割，一个钢圈分割出三个零件毛坯。
再经过进一步的切割，各斜面留3—10mm的加工余量。
需要注意的是：由于钢圈经过卷板、焊接和车削加工，存在内应力。
切割分开后，圆弧半径有变化，需要矫正，保证圆弧半径偏差在2mm之内，待切削加工后再进一步矫正。
弧形板凸轮可以像一般圆柱凸轮一样，在四轴铣床上加工工作曲面，这种方法的加工原理、编程和机床运动各方面都很简单，而且容易保证曲面轮廓形状和曲面法线方向。
自动车床凸轮设计详解
自动车床凸轮设计详解日志分类：天下杂侃 | 发表于：自动机床上有一种特别的轴叫凸轮轴,由安装在凸轮轴上的凸轮实现自动化.凸轮的运动决定加工顺序、加工时间、工具的进刀、停止等,是不借助人力进行一系列加工的.这样,在自动机床上凸轮发挥的作用就非常大了,凸轮设计的精确极大地影响作业效率和产品的品质.尤其工程顺序,主轴旋转数,进刀量三要素成为凸轮设计的根本,给作业效率、产品品质带来直接地很大地影响.为了决定这些,必须充分地研究产品的形状、精度材质等条件.并且,该公司使用的自动机床一般是被叫作走心型自动机床.此文本凸轮设计需要的机械数据是以T-7为基准作成的.目录1. 一般说明2. 凸轮的种类3. 不切削运转4. 切削运转5. 尺寸调整6. 设计书的作成7. 凸轮设计的实例(附表) 凸轮设计符号一览表1. 一般说明1. 切削原理走心型万能自动机床,刀具仅在半径方向运转,材料一边旋转一边和主轴台共同向轴方向运转.两个组合在一起运转,可以加工成各种各样的形状.以下是各种加工方式：1.由刀具的移动切削（主轴台不动）如图12.由主轴台的运转切削（刀具不动）如图23.刀具和主轴台组合运动切削。
如图3图1 图2 图3刀具台和主轴台,由各自的凸轮控制运转,通常,凸轮旋转一回就作成一个产品,因此凸轮的设计,计算刀具和主轴的正确运转及其绕主轴360°旋转的正确分布两个作业要大致地区分开来.2. 运转的种类刀具台和主轴台的旋转,包含以下几个意义.(1) 不切削运转非生产角刀具一点也不接触工作物的运转.刀具和主轴台从最初的作业位置向其他作业位置移动运转,主轴台为进刀作业前进，后退运转.弹簧的开闭伴随着此运转.这些运转和必要时间由机械的重要项目来决定.不切削运转为了提高生产率,必须尽可能快速运转提速,把加工时间缩小到最小限度.(2) 切削运转生产角是由一个或两个以上的刀具进行加工的运转.这跟工作物的材质,精加工精度,切削面粗糙度,使用刀具的材质等有直接联系.3. 主轴台的运转HS凸轮主轴台的前进是从板凸轮主轴推动进行,后退由一根弹簧进行.对于主轴台的运转,凸轮的设计可以从1∶1到1∶3的任意值来设定.为了减少不切削运转的时间,选择1∶1更好,但是短的产品和要求特别高精度的部品则选定1∶2或者1∶3.高级精密的设计根据产品选1∶2的多.该公司通常使用1∶2.4. 刀具台的运转(1) 刀番号标准刀具台有5个如图4称为1号刀具台,..5号刀具台.(2) 天平刀架1号刀具台和2号刀具台安装在摆动杆上.此刀具的运转是凸轮运转高度的1/3,构造方面也比其他刀具台好,所以主要用于精度较高的重要部分的精加工切削.并且凸轮的上升有使2号刀具台前进切入,同时使1号刀具台后退的作用.凸轮的下降有与其相反的效果.因此除了主轴台以及1号刀具台的其他所有的刀具台随凸轮上升而前进,(随凸轮)下降而后退.但是,只有1号刀具台与此相反,1号刀具台前进凸轮下降,1号刀具台后退凸轮上升.这是在凸轮设计中必须要注意的事项.(3) VT刀架刀具台3,4,5号刀具台能够由各自的凸轮单独前进、后退运转.这些VT刀架刀具台主要用于粗加工,倒角,突切等作业,必要的话也可以用于精加工切削.3号刀具台的杆比为1∶1(刀具和凸轮的运转相同),4,5号刀具台则变成1∶2(刀具的运转是凸轮运转的1/2),根据情况调整杆比稍微变更也是可以的.附件的杆比,除了特别的部品外一般为1∶1.主轴台HS 1：1～1：3天平刀架NO。
凸轮机构设计
特征值： Vmax 1 Amax
特点：从动件等速运动，但从动件在开始 与终止运动的瞬间，由于速度突然 变化，其加速度理论上趋于无穷大， 因而将产生极大的惯性力，该惯性 力将引起刚性冲击。适用于低速轻 载的场合。
2．等加、等减（抛物线）运动规律：
实际位移方程： 无因次表示：
h 2H t2
§2–3 从动件运动规律选择
一、运动规律的无因次表示法
1．位移 2．速度 3．加速度
h h t mm v v t dh mm / s
dt
a a t dv d 2h mm / s2 dt dt 2
4．跃度 5．无因次时间 6．无因次位移 7．无因次速度
柔性冲击：加速度有限值的突变，引起惯性力的有限值的突变所引起 的冲击。
三、从动件运动规律选择的一般原则 1．切削运动 凸轮廓线：工进采用等速曲线，快退采用简谐曲线。 2．中速中载 凸轮廓线：采用余弦、正弦运动曲线。（包装机械） 3．高速轻载 凸轮廓线：修正梯形曲线、多项式运动曲线。 4．低速重载 凸轮廓线：采用修正等速曲线。
t
2 H
S 2T 2 V 4T
（0≤ t≤
t H） 2
A 4 （0 ≤ T≤
S 1 2 1 T 2 V 41 T A 4
1）
2
(
1＜ T≤ 1)
2
特征值： Vmax 2 Amax 4
特点： Ama值x 较小，速度曲线是连
续的，无刚性冲击，但加速 度有极值突变，有柔性冲击。 适用于中、低速轻载的场合。
8．无因次加速度
A
dV dT
d 2S dT 2
9．无因次跃度
J
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试谈弧面凸轮数控转台的设计(doc 52页)弧面凸轮数控转台的设计摘要：弧面分度凸轮机构是由美国人C.N.Neklutin于20世纪20年代发明的，并由其所创建的Ferguson 公司首先进行了系列化、标准化生产。
该机构是用于两垂直交错轴间的间歇分度步进传动。
由弧面分度凸轮、从动转盘以及在从动转盘径向均布的滚子组成。
由于弧面分度机构具有传动速度高、分度精度和动力学性能好、承载能力大、可靠性好等优点，所以广泛应用于各种自动机械，如烟草机械、包装机械、加工中心换刀机械手等。
分度凸轮机构具有结构简单，能自动定位以及动静比可任意选择的特点，与棘轮机构、槽轮机构、针轮机构等几种传统的间歇运动机构相比，更适合于要求高速、高分度精度的场合，因而广泛应用于各种多工位自动机械、直线步进机械中。
随着自动机械向高速化、精密化、轻量化的方向发展，现有分度凸轮机构已难满足更高要求的需要。
关键词：弧面分度凸轮，参数分析，运动仿真The globoidal indexing cam rotary tableAbstract:The globoidal indexing cam mechanism,which consists of a driving globoidal indexing cam and driven turret with four or six cylindrical rollers was firstly designed by an American,C.N.Neklutin,in 1920s and was manufactured by his own company in series and standard.The globoidal indexing cam mechanism has been using in many kinds of automatic machinery.It has great advantage over other indexingmechanisms,such as high speed、precise index and excellent kinetics.The indexing cam mechanisms are more suitable to the work conditions where high speed and accurate output precision are needed,and have been widely used in all kinds of multi-steps machines,linear intermittent machines due to their advantages of simple structure,automatic positioning compared with other intermittent mechanisms. However,existing indexing cam mechanisms can’t meet the requirements of the fast development of automatic machines.Key words：globoidal indexing cam,Parameter analysis,Motion simulation.第一章绪论1.1引言在当代机械制造业飞速发展过程中，现代机床制造业正在向“高速、精密、复合、智能和环保”的方向前进，而高速、高效加工在其中扮演着重要角色。
在发达国家，围绕高速、高效的新型的机构，不仅在技术开发方面投入了大量精力，而且在应用推广方面取得了前所未有的进展。
弧面凸轮分度机构是由输入轴上的弧面凸轮与输出轴分度轮上的滚动轴承无间隙垂直啮合，从而实现间歇输出的新型传动机构。
采用弧面凸轮分度机构的弧面凸轮分度箱，它已成为当今世界上精密驱动的主流装置。
它具有高速性能好，运转平稳，传递扭矩大，定位时自锁，结构紧凑、体积小，噪音低、寿命长等显著优点，是代替槽轮机构、棘轮机构、不完全齿轮机构等传统间歇机构的理想产品，产品广泛应用配套于各种组合机械、机床加工中心、烟草机械、化工灌装机械，印刷机械、电器制造装配自动生产线等需把连续运转转化为步进动作的各种自动化机械上的必备的理想功能部件。
亲，由于某些原因，没有上传完整的毕业设计（完整的应包括毕业设计说明书、相关图纸CAD/PROE、中英文文献及翻译等），此文档也稍微删除了一部分内容（目录及某些关键内容）如需要的朋友，请联系我的Q&Q:2215891151，数万篇现成设计及另有的高端团队绝对可满足您的需要1.2弧面分度凸轮的概述弧面凸轮机构(Globoidalcammechanism)又称为蜗形凸轮机构或滚子齿形凸轮机构，该机构可用于高速间歇分度，与传统的间歇传动机构如棘轮机构、槽轮机构、不完全齿轮机构等相比，具有传动速度高、分度精度和动力学性能好、承载能力大、可靠性好等优点，而且通过弧面凸轮与从动件滚子的共扼啮合传动，可以实现从动件所需要的各种运动规律。
目前己广泛应用在烟草机械、包装机械、加工中心换刀机械手等自动机械中。
1.3国内外发展状况概述弧面分度凸轮机构是由美国人C.N.Neklutin于20世纪20年代发明的，并由其所创建的Ferguson公司首先进行了系列化标准化生产。
之后，前苏联、英国、匈牙利、瑞士、日本等国也相继对弧面分度凸轮机构进行了研究，并成立有专门的生产厂家和研究机构。
在弧面分度凸轮的几何学与运动学方面，英国的C.J.Backhouse首次采用微分几何与包络原理等方法对弧面分度凸轮的几何学进行了深入研究。
而目前，在日本、德国、俄罗斯和瑞士等国家已实现弧面凸轮的标准化系列化生产。
由于弧面分度机构具有传动速度高、分度精度和动力学性能好、承载能力大、可靠性好等优点，所以广泛应用于各种自动机械，如烟草机械、包装机械、加工中心换刀机械手等。
在加工制造方面，国外和台湾地区大都采用范成法在数控机床上加工。
范成法的理论和加工技术已经非常成熟。
在数字化加工方面也有所探索。
但可查到文献不多。
国外学者在弧面分度凸轮的应用方面也开展了大量的工作。
我国对弧面分度凸轮的研究起步较晚，直到20世纪70年代末期才开始相关的研究工作，但经过20多年的努力，目前已在弧面分度凸轮的设计、检测、制造等方面取得了丰硕的成果，在弧面凸轮的制造方面，国内也都是采用范成法，另外对两重包络法、刀位补偿法和自由曲面法也做了理论研究。
其中，西北科技大学(原西北轻工业学院)、山东轻工业学院、大连轻工业学院、天津大学、山东诸诚恒瑞精密机械有限公司、西安科达凸轮制造有限公司等高等院校和厂家都做了大量的研究，例如西北科技大学的曹西京等人研制了一种专门用于弧面凸轮磨削的数控磨头，山东轻工业学院的刘兴国开发了一种五坐标数控机床XH756来加工空间弧面凸轮，这种机床可以用较小的中心距来加工大中心距的弧面分度凸轮，南方航空动力机械公司从国外引进的一台五轴加工中心，并配置了行星磨削装置，可实现弧面凸轮的行星磨削。
但是，这些研究大多集中在普通弧面分度凸轮方面。
1.4弧面凸轮及弧面凸轮机构的研究展望与传统的间歇分度机构相比，弧面凸轮机构在动力学性能、承载能力、分度的精度以及分度的速度方面均有不可比拟的优越性，被誉为是最理想的间歇传动机构，具有广阔的市场前景。
从目前弧面凸轮机构的研究与发展分析，弧面凸轮机构未来的研究重点与方向可分为如下几个方面:1、弧面凸轮机构的结构改进与创新针对与圆柱滚子共扼啮合的弧面凸轮机构在实际应用中存在的缺陷，结合其他理论已相对成熟的传动机构，如蜗轮蜗杆传动机构、齿轮传动机构、滚珠丝杆传动机构等，对弧面凸轮机构在原理上和结构上进行改进，以拓宽弧面凸轮机构的应用领域。
2、弧面凸轮机构的动力学研究弧面凸轮机构主要是运用于高速、高精度的分度与传动场合，动力学性能的好坏将是弧面凸轮设计与制造质量的主要评价指标之一。
有关弧面凸轮机构的动力学研究一直是该领域的一个难题，也将是该领域的重要研究方向。
基于弧面凸轮啮合传动过程中的摩擦、磨损与润滑状态分析，改进弧面凸轮机构的设计参数，进行弧面凸轮机构的摩擦学设计，以改善其动力学特性，以及设计有效的动力学性能测试装置，将是一个值得研究的课题。
3、弧面凸轮CAD弧面凸轮是种结构复杂的空间凸轮，计算机辅助设计是实现弧面凸轮精确设计的唯一手段。
自从我国对弧面凸轮机构进行研究以来，弧面凸轮的CAD一直是研究的重点，特别是九十年代以来，随着三维以D软件的问世，开发操作界面良好的弧面凸轮三维以D软件和弧面凸轮机构的运动仿真系统，以对运动过程进行模拟与仿真，进行装配干涉检查和加工误差的虚拟检测将是个很有价值的研究课题。
4、弧面凸轮的制造及其廓面修形的研究弧面凸轮对表面质量和加工精度的要求非常高，在装配过程中，弧面凸轮机构对加工误差特别敏感，容易出现装配干涉。
进行弧面凸轮的廓面修形研究，提高弧面凸轮机构的装配性能和降低其装配对加工误差的敏感性，是一个很有意义的研究课题;改进弧面凸轮的加工手段，提高弧面凸轮加工精度与表面质量也一直是人们思考的主要课题;此外，从加工原理上进行改进，探索弧面凸轮的单侧加工、刀具补偿加工、两重包络法加工，将是一个重要的研究方向。
5、目前，弧面凸轮机构还没有完善的精度评价指标体系，也没有专门的检测工具。
对于弧面凸轮的精度评价体系的完善以及检测方法与手段的探索将是一个重要的研究课题。
第二章总体分析设计弧面凸轮减速器的传动原理是基于弧面凸轮分度机构。
它一改涡轮蜗杆减速器的摩擦传动副为滚动副，使得传动效率大为提高H>90%单级传动I=10-60传动功率0.5-100kw。
其特点是传动效率高,能耗低，发热小，传动平衡，灵敏度高，其传动效率雄踞各类减速器之首。
设计要求：工作台面直径小于400mm，工作台面垂直时中心高为260mm，中心定位孔尺寸φ50H6⨯20，工作台T型槽宽度14mm，总传动比i=180，分度定位精度15'，重复定位精度5'，最大允许驱动力矩3000N/m。
i=62，第二级为弧面凸轮传动，现设减速器为二级传动，第一级为蜗轮蜗杆传动，1i=3。
选用电机型号Y112M-4，转速1500r/min，额定功率4kw。
22.1弧面凸轮分度机构的基本结构和工作原理弧面凸轮分度机构类似于弧面蜗杆传动，主动凸轮为轮廓呈凸脊状的圆弧回转与蜗杆一样可制成单头、双头或多头，大于三头的一般较少使用。
从动转盘上装有沿周向均匀分布的滚子。
凸轮凸脊的旋向也与蜗杆旋向定义相同，分为左旋和右旋用L 表示，右旋用R 表示，在实际应用当中一般采用左旋较多。