弧面分度凸轮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。被广泛应用于需要实现间歇运动的包装机械、自动机床、纺织机械、印刷机械、建筑机械等装置中。但由于弧面分度凸轮轮廓面属于空间不可展开曲面,目前仍然存在着曲面加工精度不够等难点。正是由于弧面分度凸轮设计与制造上的难点,国产化的超高速包装机组中使用的弧面分度凸轮,目前还依赖进口。深入研究弧面分度凸轮数字化制造有利于烟草机械的技术创新。本文主要围绕超高速卷烟包装机组的弧面分度凸轮数字化设计与制造进行研究。对凸轮进行理论设计和动力学特性研究,并进行了数控仿真与加工,对加工的弧面分度凸轮进行误差检测,步步衔接,实现弧面分度凸轮数字化设计与制造的一体化。论文的主要研究工作有:首先,根据弧面分度凸轮机构的特点,分析其设计参数,利用共轭曲面理论和坐标变换法,推导凸轮共轭接触方程和工作轮廓的曲面方程。对其进行参数设计,使用CROE建模软件进行三维建模。用ADAMS软件进行动力学仿真,对从动盘的运动参数进行分析,结果验证建模的正确性。随后,对弧面分度凸轮等价加工和非等价加工进行分析,同时基于单侧加工理论对凸轮加工进行刀位控制方程推导,建立弧面分度凸轮误差数学模型。并对其加工误差进行计算分析,验证方法的可行性。接着,利用UG CAM数控加工模块对弧面分度凸轮进行加工仿真,通过定制的后处理器生成实际加工的NC代码。使用德玛吉DMU50五轴加工机床对生成的代码进行现场加工,验证了弧面分度凸轮数字化加工及定制的后处理器的的正确性。最后,研究弧面分度凸轮轮廓面轮廓度误差评定方法,使用MQ8106三坐标测量机对加工好的凸轮进行轮廓加工质量进行测量。并基于快速迭代算法和坐标匹配最优化求解方法,评定了加工完成的凸轮轮廓度误差,评定结果表明在实际生产中的可行性和实用性。