L'arbre à cames est un composant d'un moteur à pistons. Il contrôle l'ouverture et la fermeture des soupapes. Bien que la vitesse de rotation de l'arbre à cames soit deux fois inférieure à celle du vilebrequin dans un moteur à quatre temps (la même vitesse que celle du vilebrequin dans un moteur à deux temps), il tourne généralement à grande vitesse et nécessite un couple important. Par conséquent, sa conception exige une résistance et un support élevés. Il est généralement fabriqué en alliage ou en acier allié de haute qualité. La conception de l'arbre à cames joue un rôle essentiel dans la conception du moteur, car la loi de mouvement des soupapes est liée à la puissance et aux caractéristiques de fonctionnement du moteur.
L'arbre à cames est soumis à des charges d'impact périodiques. Les contraintes de contact entre la came et la tourelle sont très importantes, ainsi que la vitesse de glissement relative, ce qui entraîne une usure importante de la surface de travail de la came. Dans ce contexte, le tourillon de l'arbre à cames et la surface de travail de la came doivent présenter une grande précision dimensionnelle, une faible rugosité de surface et une rigidité suffisante, ainsi qu'une résistance élevée à l'usure et une bonne lubrification.
Les arbres à cames sont généralement forgés en acier au carbone ou allié de haute qualité, mais peuvent également être coulés en fonte alliée ou nodulaire. La surface de travail du tourillon et de la came est polie après traitement thermique.
