随着制造业的发展，凸轮机构型虚拟样机技术得到前所未有的发展，其中弧面凸轮具有特殊的传动功用，适用于转速高、扭矩大的工作场合。但是弧面凸轮的设计计算复杂，加工制造麻烦，所以弧面凸轮虚拟样机的参数化模型的建立的研究，对于该机构的理论研究和产品开发都理论意义与实用价值。 以往的弧面凸轮虚拟样机的工作廓面生成采用依次导入工作廓面的各个工作滚子相对应的左右分度段、停歇段生成。本课题采用直接将左右工作廓面的点数据文件同时导入UG建模环境，通过曲面造型生成实体。 弧面凸轮的虚拟样机参数化技术已有了一定的研究基础，在虚拟样机的参数化设计思想中，以建立三维实体零件库和通过VC++语言的开发建立三维实体模型。本课题通过三维造型软件UG的二次开发接口，封装了2000多个API函数的UG/OPENAPI、UIStyler和MenuScript，结合VC++语言开发平台建立一整套的弧面凸轮三维建模系统。这种在UG内部环境下建立的参数化模型具有菜单，系统对话框以及参数修改的功能，尽可能的减少了编辑代码及系统开发的工作量，并使得参数化系统的界面更加完善，友好。为后续的有限元分析及动力学仿真建立了良好的基础。 以往的参数化模型集成通常是针对某个具体目标实现的有限数量的模型之间的信息交互，映射规则是专用的，共享的信息是确定，容纳新模型和扩充共享信息的能力比较差。本课题采用基于MDU的元建模思想，利用元模型建立的参数化体系，将机构的每一个素元、零件元或装配元的相互调用，继承与复合，建立起的模型的可重构性，数据间的相互交换性以及模型间的数据可重用性和一致性都得到了很大的提升。封装后的弧面凸轮机构中的各个元模型中的数据的共享得到改善，同时也使参数化设计的通用性和透明性有了进一步加强。弧面凸轮的基于MDU的元模型的类型系统比原来的模型的类型系统更细致地划分了弧面凸轮的类型系统中的各种概念、关系、约束等，因此它表达参数化模型的能力更强。而新的弧面凸轮元模型是对模型有关信息的概括和抽象，因此它的抽象层次也更高。新的弧面凸轮的元模型的类型系统中能够将原有模型的控制和指导等信息的概括和抽象，这样就可以对参数化模型的建模进行监控。 基于元建模的弧面凸轮参数化模型在UG平台下，根据用户选择的滚子从动件运动方式以及根据计算所得运动参数，通过运动仿真模块实现弧面凸轮的运动仿真，为参数化装配后的有限元法的接触应力分析及动力学研究打下了良好的基础。