凸轮轴是发动机中重要的驱动和控制部件,对发动机的可靠性、使用效率和工作寿命有着巨大的影响。但随着发动机逐步向高速、大功率方向发展,油泵凸轮工作时承受的负荷要远大于进排气凸轮,会因接触应力过大而产生严重磨损。油泵凸轮最常用的是切线.凸轮型线,其轮廓的切线段部分是最易发生磨损的高负荷区。因此本文对油泵凸轮的切线段部分进行激光微加工复合处理,突破传统表面强化处理技术强化耐磨的单一思路,形成润滑减摩与强化耐磨相结合的新思路,以期提高凸轮轴的使用性能和工作寿命。　　 本文利用Nd:YAG激光器,采用“单脉冲同点间隔多次”方法,在球墨铸铁试样表面研究激光微加工工艺参数(激光器的焦点位置、功率密度、重复次数、扫描速度和重复频率)对微凹腔和微凹槽几何参数和加工质量的影响,为优化激光微加工复合处理技术提供工艺参数指导。然后,利用MMW-1A万能摩擦磨损试验机的凸轮摩擦副,设计多种工况来模拟凸轮-滚轮摩擦副的运动和摩擦润滑规律,以验证激光微加工复合处理技术的优越性。试验结果表明在同种工况下,经过激光微加工复合处理的试样表面摩擦学性能要优于光滑表面,其中以微凹腔最佳;还分析了微凹腔几何参数变化对试样表面摩擦系数的影响,及在不同载荷下,试样表面微凹腔对摩擦系数的影响。根据得到的优化微结构几何参数,对经过不同工艺处理的同种材质和不同种材质试样表面进行激光微加工复合处理,并展开摩擦学性能对比试验,得出用激光微加工复合处理技术代替传统热处理工艺是可行的,对等温淬火球墨铸铁经过激光微加工复合处理用于凸轮轴代替高频淬火的45钢也是可能的。最后,为了进一步验证激光微加工复合处理技术在更接近实际工况下的效果,选定在ZS1115G柴油机上初步开展经过激光微加工复合处理和只经过等温淬火处理的凸轮轴台架性能对比试验,试验表明凸轮轴运行平稳、减摩耐磨性能良好,为后续凸轮表面微观形貌的设计和激光工艺参数的选择提供参考依据。　　 研究的成果为激光微加工复合处理技术应用于线接触摩擦副下摩擦学特性的提高提供了非常重要的试验数据。