凸轮轴是发动机的核心基础件，始终和曲轴共同承担气门的开、闭顺序和气缸的工作顺序，从而完成发动机的正时传动。

尽管发动机整机技术发展很快，结构上从直列到V型，为提高发动机的性能，燃烧室由柴油机的油气混合的预燃型发展到汽油机高压共轨的直接喷射型，但是凸轮轴始终处于发动机的重要位置，它的质量和精度决定了整个发动机性能的优劣。

20世纪到现在，凸轮轴毛坯的不断变化也大大促进了加工工艺的改进和提高，使凸轮轴结构更加合理，整个凸轮轴的质量趋向于轻量化，有利于发动机整机功率的提高。

圆钢凸轮轴毛坯

20世纪60年代，生产的2105型柴油机的凸轮轴毛坯采用优质45号整体圆钢，如图1所示。

圆钢毛坯直径=凸轮轴基圆直径+凸轮轴凸轮的最大升程+加工余量。

工艺编制如下：

1）OP-10：铣两端面，打中心孔；设备：双工位铣两端面，打中心孔组合机床。

2）OP-20：粗车各类轴颈；设备：普通车床。

3）OP-30：用靠模仿形法粗车凸轮外形；设备：靠模仿形专用车床。

4）OP-40：粗磨各凸轮外形（留精磨余量）；设备：靠模仿形粗磨床。

5）OP-50：钻凸轮轴径向油孔；设备：普通立式钻床。

6）OP-60：钻凸轮轴轴向油孔；设备：普通车床。

7）OP-65：高频火焰淬火各凸轮和各轴颈；设备：高频火焰淬火机床。

8）OP-70：检验各凸轮硬度和淬硬层深度。

9） OP-75：钳工校直凸轮轴，修磨两端中心孔。

10）OP-80：精磨各轴颈至图样尺寸；设备：外圆精磨床。

11）OP-90：精磨各凸轮至图样尺寸；设备：靠模仿形精磨磨床。

12）OP-95：终端检验。

13）OP-100：检验合格后，上油入库。

45号圆钢整体毛坯，材料利用率很低，加工精度也低，加工设备生产效率不高，除了新产品试制外，45号圆钢整体毛坯到现在已全部退出整体凸轮轴生产领域。

冷激合金铸铁凸轮轴毛坯

冷激合金铸铁凸轮轴相对于整体圆钢凸轮轴毛坯来说，凸轮和轴径基本铸造成形，加工余量大大减少，毛坯整体质量小，材料利用率大大提高，特别是凸轮轴中心的主油道孔可直接铸出，与整体圆钢毛坯相比减少了工序，提高生产效率，节约生产成本。因此，冷激合金铸铁凸轮轴被当今汽油发动机、柴油发动机广泛采用。

冷激合金铸铁凸轮轴通俗地说，是在浇铸冷激合金铸铁凸轮轴时，安放大量的冷铁，浇铸时的高温铁液遇到低温的冷铁时，高温铁液急速冷却，合金铸铁表面基体形成白口，从而获得表面的高硬度的冷
激层。

冷激合金铸铁凸轮轴与圆钢毛坯直径的凸轮轴相比，在制造工艺水平上了一个新台阶，原材料利用率大大提高。

进入21世纪，中国汽车，特别是家用轿车工业快速发展，国外先进设备和工艺被纷纷引进，加工制造技术得到提高。加工凸轮轴凸轮的仿型法磨床已基本不用。已代替为CNC随动磨床进行凸轮的粗磨、精磨加工。由于CNC随动磨床能自动变速，保证了凸轮型面上每一点的磨削力和磨削量保持一致，大大提高了生产效率和加工精度（凸轮型面误差控制在0.007 mm范围内），相应降低了凸轮轴的单件加工成本。因此，冷激合金铸铁凸轮轴在当今汽车发动机上得到广泛的应用，如图2所示。

组合凸轮轴

改革开放，中国国门大开，国外厂商纷纷来中国建厂谋求发展，也带来先进的工艺和技术，在家用轿车的发动机上采用了组合凸轮轴（图2）。

组合凸轮轴就是由传动件、片形凸轮、无缝钢管和定位件等组装而成。它是先进的加工工艺和装配工艺完美结合的典型。突破整体凸轮轴传统结构模式，促进了凸轮轴加工工艺发生根本性的改变，提高了生产效率和加工精度。减轻凸轮轴的重量，有利于整个发动机功率的提高，降低凸轮轴的单件加工成本。

结语

中国汽车由起步到高速发展，取得了让世界瞩目的成就。但是今天中国正处于由制造大国向制造强国的转变，汽车的产销量居世界第一。

但是汽车发动机的尾气排放对环境造成十分严重的污染。汽车选择什么动力源引起政府和企业的高度重视，国家环保部门严格限制发动机的尾气排放，制定了更严格的发动机准入市场的排放标准。不过排放标准再严格也有尾气排放污染，汽车企业纷纷推出新能源动力汽车，形式有油电混合、油气混合和纯电动等多种形式的动力汽车，旨在减少尾气排放。

可喜的是2018年，多款零排放纯电动轿车亮相广州汽车展，预计在2019年上半年进入汽车市场。电动汽车一次充电的续驶里程达350 km以上，可与汽油机轿车续驶里程等同。

比亚迪汽车集团凭借多年对电池研发的优势，在中国首先推出多种型号的纯电动公交车（图3），最终做到零污染、零排放。一经推出，受到市场广泛推崇，现已进入全国各中大城市。为此可以预测，纯电动家用轿车将是中国家用轿车长远发展的方向。