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孤面分度凸轮机构是一种高速、高精度，空间垂直轴传动的分度机构，具有结构简单、定位可靠、传动平稳、分度准确等突出优点，但由于构件弧面凸轮的工作廓面为空间不可展曲面，对它进行设计和加工存在一定难度，运用反求工程理论进行弧面凸轮的快速建模，是一种新型的设计方法。在分析弧面凸轮加工原理的基础上，提出利用三维激光扫描仪采集孤面凸轮的表面数据，基于曲面重构理论反求得到孤面凸轮的三维模型，对重构模型的质量进行了检测，并研究了模型的后续应用开发。