(3)发展通用而有效的CAD系统。由于种种原因,计算机在凸轮机构设计中的应用一直被局限于几种平面和圆盘凸轮机构,且每一程序一般只能处理一、二种机构,对比较完整的系统CAD的研究,在近十几年才开始,且很不完善。
(4)引入专家系统或人工智能CAD系统。由于凸轮机构不是标准机构,种类多,应用广,加之许多已有的知识不能公式化,所以应用普通的CAD系统,有时效果并不很理想。如果引入专家系统,则可以获得较为理想的结果。
(7)研究的CAD/CAM一体化。
(8)凸轮机构作为引导机构的研究和应用【3】。
参考文献：
【1】莫亚梅.凸轮机构研究的现状及发展趋势[J].南通工学院学报,15（1）,1999-03,24.
【2】童森林,陈俊华,陈俊龙.圆盘凸轮的参数化设计和数控加工[J].组合机床与自动化加工技术,2002(9).
(5)动力学研究的深化及研究成果的进一步实用化。由于动力学问题本身的复杂性,导致研究主要集中于低、中速凸轮机构,对高速凸轮机构的动力学研究还不够深入、完善,所以,人们对这些研究成果的可靠性存在怀疑,这些成果的应用尚不广泛。
(6)加强对凸轮机构的运动学特性和动力学特性的计算机模拟,以提高设计质量和缩短产品研制周期。
圆盘凸轮作为凸轮机构的一个分支，不但满足实现控制功能的同时传递较大的功率，而且在使用过程中磨损间隙容易调整，但圆盘凸轮轮廓复杂，计算工作量大，传统的设计和加工方法通常采用手工描点、拟合轮廓、铣床粗铣及手工精锉等方法,因此制造周期长、劳动强度大、零件精度低,已经不能满足现代工业发展的要求【2】。如果能够通过一个模板模型衍生出不同的模型,就会大大提高设计效率。参数化设计是将系列化、通用化和标准化的定型产品中随产品规格不同而变化的参数用相应的变量代替,通过对变量的修改,从而实现同类结构机械零件设计的参数化【3】。运用PRO/ENGINEER参数化设计软件设计各种圆盘凸轮的方法,以及通过CIMATRON软件调入IGES代码进行数控加工编程和实际加工的方法,该方法具有高效、精密的特点【2】。因此，对圆盘凸轮进行参数化设计与实体建模的研究，有助于提高圆盘凸轮的制造品质，降低制造成本和缩短产品开发周期，为其加工制造形成产业化规模做好准备有着重要的意义。
日本也特别重视凸轮机构的研究,有很多从事凸轮机构研究的专家,早期有小才川介、中开英一等,现在有牧野洋、西冈雅夫、筱原茂之等还有许多专门生产凸轮机构的公司,如大家公司、三共制作所、协和凸轮公司等。日本经常举行讨论凸轮机构的学术会议。在有关的国际性刊物上也经常看到日本在凸轮机构研究方面的论文【4】。
我国对凸轮机构的应用和研究已有多年历史，目前仍在继续扩展和深入。1983全国第三届机构学学术讨论会上关于凸轮机构的论文只有8篇，涉及设计、运动规律、分析、轮廓的综合等四个研究方向。到了1988年第六届会议，已有凸轮机构方面的论文20篇，增加了动力学、振动、优化设计等研究方向。而1990年第七届会议，凸轮机构方面的论文22篇，又增加了CAD/CAM、误差分析等研究方向【4】。
簧或施加重力。具有凹槽的凸轮可使从动件传递确定的运动，为确动凸轮的一种。一般情况下凸轮是主动的，但也有从动或固定的凸轮。多数凸轮是单自由度的，但也有双自由度的劈锥凸轮。凸轮机构结构紧凑，最适用于要求从动件作间歇运动的场合。它与液压和气动的类似机构比较，运动可靠，因此在自动机床、内燃机、印刷机和纺织机中得到广泛应用。但凸轮机构易磨损，有噪声，高速凸轮的设计比较复杂，制造要求较高。簧或施加重力。具有凹槽的凸轮可使从动件传递确定的运动，为确动凸轮的一种。一般情况下凸轮是主动的，但也有从动或固定的凸轮。多数凸轮是单自由度的，但也有双自由度的劈锥凸轮。凸轮机构结构紧凑，最适用于要求从动件作间歇运动的场合。它与液压和气动的类似机构比较，运动可靠，因此在自动机床、内燃机、印刷机和纺织机中得到广泛应用。但凸轮机构易磨损，有噪声，高速凸轮的设计比较复杂，制造要求较高。
凸轮机构
凸轮是一个具有曲线轮廓或凹槽的构件，一般为主动件，作等速回转运动或往复直线运动。
凸轮机构
与凸轮轮廓接触，并传递动力和实现预定的运动规律的构件，一般做往复直线运动或摆动，称为从动件。
凸轮机构在应用中的基本特点在于能使从动件获得较复杂的运动规律。因为从动件的运动规律取决于凸轮轮廓曲线，所以在应用时，只要根据从动件的运动规律来设计凸轮的轮廓曲线就可以了。
指导教师意见（研究的意义、创新点、前期基础工作、存在的难点和困难、建议等）：
指导教师签名：年 月 日
学院领导组意见：
签名：年 月 日
二、国内外研究状况和应用前景：
在欧美各国，很多学者为凸轮机构的研究做出了贡献。早在三十年代，F.D.Furman就写了一本系统介绍凸轮设计的著作，当时的研究主要集中在低速凸轮机构，而且主要分析的是运动规律。到了四十年代，人们开始对配气凸轮机构的振动进行深入研究，并从经验设计过渡有理论根据的运动学和动力学分析。四十年代末，J.A.Hrones等人已经注意到从动件的刚度对凸轮机构动力学有明显影响。五十年代初，D.B.Mitchell最先对凸轮机构的进行实验研究。后来不少学者采用多种仪器，如高速摄像机、加速度分析仪和动态应变仪等，对高速凸轮的动力学响应进行测量，并获得了许多重要成果【4】。
【3】王 东,蒲小琼.基于SolidWorks的机械零件参数化设计[J].机械制造与研究,2004(10),15
【4】莫亚梅.凸轮机构研究的现状及发展趋势[J].南通工学院学报,15（1）,1999(3),21.
【5】赵韩,丁爵曾,梁锦华.凸轮机构设计[J].北京:高等教育出版社,1993.
【6】邹慧君,李瑞琴,郭为忠,张青.机构学10年来主要研究成果和发展展望[J].机械工程学报,2003（12）,22.
内蒙古科技大学
毕业论文（设计）开题报告书
教学院：
专业名称：
学生姓名：
学号：
届别：
指导师：
年月
内蒙古科技大学本科生毕业论文（设计）开题报告书
题 目
圆盘凸轮的参数化设计与运动仿真
学生姓名
指导教师
职 称
讲师
研究目的意义及国内外研究状况和应用前景（附参考文献）：
一、研究目的意义：
凸轮机构在机械中应用十分广泛，如：在自动机床进刀机构、上料机构、内燃机配气机构、制动机构等。由于电子技术的发展，现在某些设备的控制单元可以采用电子元器件，但它们一般只能传递较小的功率，而凸轮机构却能在实现控制功能的同时传递较大的功率，因此，凸轮机构在生产中具有无可替代的优越性，尤其在高速度、高精度传动与分度机构及引导机构中，更有突出的优点【1】。
凸轮机构广泛应用于各种自动机械、仪器和操纵控制装置。凸轮机构之所以得到如此广泛的应用，主要是由于凸轮机构可以实现各种复杂的运动要求，而且结构简单、紧凑。
原理
由凸轮的回转运动或往复运动推动从动件作规定往复移动或摆动的机构。凸轮具有曲线轮廓或凹槽，有
盘形凸轮、圆盘凸轮和移动凸轮等，其中圆盘凸轮的凹槽曲线是空间曲线，因而属于空间凸轮。从动件与凸轮作点接触或线接触，有滚子从动件、平底从动件和尖端从动件等。尖端从动件能与任意复杂的凸轮轮廓保持接触，可实现任意运动，但尖端容易磨损，适用于传力较小的低速机构中。为了使从动件与凸轮始终保持接触，可采用弹
【7】陆凤仪,徐格宁.机构学研究现状与展望[J].太原重型机械学院学报,2002（6）,130.
三、主要内容、研究方法和思路：
主要内容:
1、凸轮机构；
2、圆柱分度凸轮机构的运动学分析；
3、参数化设计原理；
4、圆盘凸轮的参数化设计与建模；
5、完成论文综述和外文翻译.
凸轮机构是由凸轮，从动件和机架三个基本构件组成的高副机构。
虽然已有很多学者对凸轮机构的研究做了相当多的工作，但在各研究方向仍有许多可继续进行的工作,并有一些研究工作有待开发。从设计的角度考虑,大致有以下几点：
（1）在从动件运动规律的研究方面,除了继续寻找更好的运动规律外,要研究有效的分析方法。
（2）在几何学和运动学的研究方面,要综合考虑各种凸轮机构,尽可能导出普遍适用的计算公式。已有研究大多集中于平面和圆盘凸轮,而且是一种凸轮一种研究方法,因而设计公式过多,近似较多,并影响到其他方面（如CAD的应用等）的研究。
近几年，为了适应高速分度凸轮机构设计与制造的需要,还开展了圆柱分度凸轮机构等的动力学理论和试验研究,建立了动力学模型,进行了动力特性分析,这些研究有利于提高凸轮机构的运行速度和改善凸轮机构的动态性能【5】。计算机辅助设计系统及专家系统也有了相当的研究，计算机辅助设计系统及专家系统成为现代机构设计的主要手段。它将机构概念、知识、理论和方法以及设计专家的经验和智慧与计算机系统的逻辑推理、分析、判断、数据处理、图形显示等功，能密切结合,以简便、快速地完成设计任务【6】。现在凸轮机构已经在包装机械、食品机械、纺织机械、交通运输机械、动力机械、印刷机械等领域得到了广泛的应用。但是，与先进国家相比，我国对凸轮机构的研究和应用还存在较大的差距，尤其是在对振动的研究、凸轮机构的加工及产品开发等方面【7】。