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（一）汽車發動機行業的發展狀況 
現代汽車發動機行業的發展十分迅速，這種趨勢要求各發動機廠家不僅要具有大批量生產的能力，也同時要具有小批量、多品種的生產技術。所以，在汽車發動機廠家現在已經普及了互換性、自動化生產，做到了流水線式生產線布置及工藝安排，實現了按節拍生產。輔助時間包括上料、輸送、檢驗時間，而機加工時間則是指從夾具定位、夾緊到機加工完成，夾具松開并推出工件這段時間。 
除按節拍生產以外，我國的發動機生產廠家多數采用流水線布置。生產線分為半自動生產線與全自動生產線兩種形式。半自動生產線與全自動生產線的區別在于前者靠人工在工序間輸送工件，而后者則實現了無人操作、輸送、加工及檢驗全部實現自動化。全自動生產線雖然自動化程度高，質量穩定、可靠，但是投資巨大，成本太高，而我們國家人力資源豐富，人工價格偏低，所以大部分發動機生產廠家采用半自動生產線與局部全自動化生產線相結合的方式布置生產線，在保證生產節拍和產品質量的前提下，盡可能的降低產品的成本。 
此外，在各種發動機的零部件的設計及生產上均采用了一些先進的形式及工藝。例如多氣缸多氣門的設計，從直列三缸到V型雙列十二缸，從二氣門到四氣門、五氣門。多氣門的布置可以增加充氣效率，便于阻止缸內氣流壓力。頂置式凸輪軸設計，精密加工，柔性生產，在線自動測量及自動補償等等，這些都為機加工生產及工藝安排增加了難度，向技術人員提出了更高的要求。 
人們對發動機的性能要求概括為以下幾點：⑴高的動力性能。⑵高的燃料經濟性。⑶高的工作可靠性和足夠的使用壽命。⑷結構緊湊，外形小，重量輕。⑸高的環境性能，低排放，低消耗，低污染。尤其是{zh1}一點，在近些年中得到很大的關注。由于發動機性能指標的不斷提高，其加工精度、難度也不斷增加，所以在發動機行業中，數控機床，精密加工機床，加工中心，自動生產線，成組技術等先進設備及技術都得到了廣泛的普及。

 （二）凸輪軸的性能要求 
在汽車發動機的各個零件及機構中，配氣機構是非常重要的，配氣機構必須根據發動機氣缸內所發生的工作過程，保證正確地打開和關閉氣門。而凸輪軸是配氣機構中最重要、 最關鍵的零件，它決定著氣門的升程曲線和氣門開關時刻，從而直接影響發動機的進排氣量，影響發動機的動力性、經濟性和排放。 
發動機行業現在都采用氣門頂置式配氣機構，其主要原因是由于頂置式配氣機構的發動機能選用較高的壓縮比。其氣門可以設計的比較大，混合氣進入和廢氣排出的必經路程又比較短，因而頂置氣門式發動機的容積效率比較高。另外，頂置氣門式發動機燃燒室的S/V比值較小（S/V比值是燃燒室的表面積S和燃燒室的容積V之比），這樣，不僅廢氣中未燃碳氫化合物的含量較少，而且發動機的熱效率也較高，這在排放標準日益提高的今天是非常重要的。 
在頂置氣門式配氣機構中，除通常采用挺桿、推桿和搖臂控制氣門的形式外，還有采用頂置凸輪軸（SOHC）的。在頂置凸輪軸的發動機中，凸輪軸置于氣缸蓋上，凸輪直接作用于搖臂或者挺桿來控制氣門。除單頂置凸輪軸外，還有雙頂置凸輪軸（DOHC）的，其中一根凸輪軸操縱進氣門，另一根控制排氣門。 
這種單頂置凸輪軸發動機，由于沒有推桿和挺桿，因而減小了配氣機構的慣性力，減少了氣門產成顫動的傾向，同時也減少了系統的變形量。而且這種單頂置凸輪軸發動機還有一個優點，由于運動質量小，凸輪輪廓可以設計的比較陡一些，可以使氣門能夠更快的打開和關閉，保持更多的時間停留在全開的位置上，改善發動機的換氣，提高容積的效率，這樣可提高發動機的性能，特別是高速下的性能。 
由于發動機的發展趨勢為多氣缸多氣門設計，而每一個氣門的進氣與排氣都必須由凸輪軸上的凸輪外形控制。所以凸輪軸的發展趨勢是一個凸輪軸上排列著越來越多的凸輪，如果是三缸以下的發動機，不論是兩氣門還是四氣門，排氣凸輪與進氣凸輪還可以排在一根凸輪軸上。如果是四缸以上，則必須配備兩根凸輪軸，其中一根凸輪軸控制進氣門，另一根控制排氣門。 
凸輪軸是內燃機配氣系統中關鍵的零件之一，整個配氣機構是由凸輪軸驅動的，凸輪的設計對整個配氣系統的性能起著決定性的作用。凸輪軸剛性差、易變形；精度高，加工難度大；因此，對于凸輪軸的設計、加工、選材、加工工藝等都提出了許多要求

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