随着高速、高精度凸轮机构的广泛应用，传统的设计及加工方法制造出的凸轮在高速、高精度凸轮机构的应用中暴露出很多问题，如：从动滚子与凸轮沟槽的摩擦、磨损严重，传动不平稳、噪声大等，造成这些问题的原因是多方面的，主要包括：不合理的从动件运动规律，凸轮轮廓加工质量不高，廓面不光顺等。 转位凸轮是高速回转式贴标机的关键部件，本文从优化设计和精密制造方面对其进行了较全面的研究，主要做了以下工作：首先，为贴标过程的三个执行动作建立了数学模型，以理论轨迹和实际轨迹误差最小为目标函数进行了整体优化设计；针对取胶段的特殊性，在分析轨迹误差的基础上，指出了速度误差的存在，从该误差最小的角度对参数进行了修正，保证了理论轨迹和实际轨迹在形状和位置上的误差最小；利用前面提出的设计理论，进行了实例计算；其次，根据本文建立的数学模型和设计计算结果，用机械系统动力学分析软件(ADAMS)分别对贴标过程的三个执行动作建立了运动学仿真模型，并进行运动学仿真，通过分析运动误差的变化情况，验证了设计理论的正确性。为观察整个贴标过程的运动情况，建立了整体仿真模型，仿真结果表明整个过程运动平稳且无干涉；最后，研究了Pythagorean Hodograph(PH)曲线的定义和性质，根据PH曲线的特点，将它用于高速、高精度凸轮廓线的设计和制造中，应用Hermite插值型PH曲线的构造方法对凸轮廓线进行了拟合设计，讨论了PH曲线的数控插补、节点计算和数控加工编程。 总之，本文提出了一种用于贴标机转位凸轮的优化设计算法，并借助于虚拟样机技术对其进行了运动仿真和理论验证，大大提高设计了效率，对于贴标机转位凸轮的设计有一定的参考价值；在国内首次将PH曲线应用于凸轮廓线的设计和数控加工的研究中，具有理论和实际意义，希望本文的研究能够促进和推广这项新技术在我国的应用。