本课题以弧面凸轮轮廓面磨削加工为研究对象，对传统弧面凸轮加工工艺方法进行深入分析和研究，提出单侧面麽削凸轮的磨削机理与方法。在此理论基础上，提出弧面凸轮专用数控磨床总体设计方案并对及主要部件进行了设计。课题的主要内容有以下几个方面：　　 1）本课题围绕弧面凸轮磨削如何实现这一问题，提出了弧面凸轮单侧面磨削方法，并论证了该方法的可行性。运用空间啮合原理与旋转变换矩阵法，推导出单侧面磨削加工弧面凸轮轮廓面实际轨迹方程和砂轮中心线轨迹方程。　　 2）通过控制砂轮来有效补偿砂轮半径误差和砂轮磨损量以及砂轮修整量，从而使砂轮轮廓面始终与凸轮轮廓面单侧面接触，得到单侧面磨削加工刀位控制方法，解决了弧面凸轮轮廓面单侧面磨削的加工刀位控制问题。这种刀位控制法可通过数控编程来实现砂轮误差补偿；因此，用小砂轮加工弧面凸轮工作曲面，也能够磨削加工出高精度和高质量的弧面凸轮。　　 3）在弧面凸轮单侧面磨削机理的基础上得出两种凸轮轮廓面的法向误差模型：（1）法向误差精确计算模型；（2）法向误差近似计算模型。以法向误差近似计算结果与给定允许的误差范围作比较，对实际加工出的轮廓面进行评估。根据凸轮轮廓面的最大允许误差来选择砂轮半径变动范围，提高了砂轮的使用寿命，具有良好的经济效益。　　 4）在单侧面磨削弧面凸轮的理论基础上，根据现有加工凸轮机构机床中的缺点和不足，开发一台磨削加工弧面凸轮的专用数控磨床，提出合理的机床总体设计方案，并确定了工作台及床身结构设计方案。对其主要部件进行了设计，包括采用电主轴为主运动形式，对主轴箱竖直运动导轨和配重进行分析与设计，对Z-X工作台、数控回转工作台、数控分度头进行设计计算和选型。对目前使用较广泛的几类控制系统进行了分析和比较，初步选用BEIJING-FIANUC Oi系统作为本机床的控制系统。　　 最后，在上述研究内容的基础上，对砂轮修整方法进行了探讨，为磨床砂轮修整技术的选择提供了理论基础。