Существует возможность моделирования всех видов хода кулачкового механизма в пределах управления технологическим процессом с минимальным количеством элементов механизма.
Основные процедуры разработки новых кулачковых механизмов основываются на нормативных законах движения.
В Инструментарий AutoCAD Mechanical плоские и цилиндрические кулачковые механизмы создаются на основе сегментов диаграммы пути. AutoCAD создает сегменты движения, используя полиномы 5-й степени, наиболее широко описывающие законы движения. При вычислении сегмента движения задаются граничные условия смежных сегментов. Также возможно вычисление скорости и ускорения для существующего сегмента диаграммы пути. Траектория кривой кулачка определяется по рассчитанным сегментам. Существующая кривая пути может быть обработана и преобразована в диаграмму пути.
Законы движения и их принципы получены из стандартов типа VDI 2143. Сегменты движения определяются временем выдержкой времени, постоянной скоростью, прямым и обратным ходом. Основной задачей проектирования кулачковых механизмов является объединение этих сегментов в единую плавную систему, не подвергающуюся воздействию импульсов.
Это объясняет значимость скорости и ускорения наравне с кривой траектории. Кривые означают плавность траекторий и независимость от импульсов.
Существуют различные законы движения, такие как математические формулы, описывающие профиль сегментов движения. В соответствии со стандартами, подобными VDI, выбираются различные законы движения, например квадратическая парабола, обычная синусоида, модифицированная синусоида, полином 5 степени и другие. В таблице, аналогичной таблице 3 на стр. 2 стандарта VDI 2143, отображаются результаты и рекомендации. С помощью полиномов 5 степени движению механизма придается наибольшая плавность. (В 10 вариантах из 16 по умолчанию выбирается именно этот способ, который не может использоваться в любом варианте.) Таким образом, будет использоваться именно этот закон движения.
Вычисление сегмента движения возможно лишь в том случае, если заданы граничные условия смежных сегментов. Следовательно, необходимо задать эти условия.
Скорость f' представляет изменение угла траектории кривой. Скорость f' не должна меняться скачкообразно. Это означает, что необходимо принять граничные условия смежных f' кривых. Это доступно или по умолчанию, или путем задания значений смежных скоростей f' на чертеже. Значок Æ означает, что направление движения изменено на противоположное. Если f'="0" и горизонтальна, ролик кулачка неподвижен. Кривая f' представляет требуемый крутящий момент.
Ускорение f" не должно изменять шаг в соответствии с изложенными ранее принципами. Кривая f" представляет собой силы инерции.
Обе кривые должны быть как можно более плоскими, чтобы механизмы подвергались лишь умеренным нагрузкам. Для изменения профиля кривой могут использоваться граничные условия и точки ввода данных.