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空间凸轮曲面是空间凸轮机构研究的一个很重要的方面，现在对空间凸轮的理论设计和加工大部分都是采用传统方法。随着空间凸轮小批量，高精度的市场要求，需要把计算机引入到空间凸轮设计、加工理论中。本文在查阅大量空间分度凸轮曲面特性研究资料的基础上，以空间凸轮的啮合原理，曲面的等距原理为基础，在空间凸轮廓面研究中引入离散原理，形成了一种新的对空间凸轮廓面的研究方法。
本文首先对新的理论：空间凸轮离散解析原理进行了探讨，即从共轭曲面的创成过程考虑，将母曲面∑2和创成曲面∑1看作两簇点集，认为创成曲面∑1是由运动条件和母曲面∑2上满足共轭条件的点在S1坐标空间构成点集的宏观表现，在此基础上提出了离散解析原理的计算模型和算法。
本文引入空间凸轮离散解析原理和等距曲面理论，把空间凸轮面啮合的滚子轴线在运动过程中所形成的面看成等距曲面的理论廓面，而空间凸轮廓面是实际廓面。运用离散解析原理对理论廓面离散，然后运用离散后的理论廓面来形成实际廓面，最后对空间凸轮的曲率和压力角建立计算模型。这种模型的建立有利于空间凸轮的计算机引入。
最后本文对空间凸轮的加工方法进行了研究，在空间凸轮的加工中经常用到非等价加工，本文主要是对空间凸轮非等价加工中的两重包络进行了探讨。