凸轮分割器的工作原理是,通过输入轴上的共轭凸轮与输出轴上带有均匀分布滚针轴承的分度盘无间隙垂直啮合，凸轮轮廓面的曲线段驱使分度盘上的滚针轴承带动分度盘转位，直线段使分度盘静止，并定位自锁。通常情况下，输入轴旋转一圈（360°），输出轴便完成一动一停的一个分度过程，在一个分度过程中，输出轴有一个转位时间和停止时间之比叫动静比，动静比的大小与凸轮曲线段在整个凸轮圆周上所占的角度大小有关系（通常把这段曲线所占的角度叫驱动角），驱动角越大，比值越大，分割器运转越平稳；凸轮圆周上直线段所占的角度叫静止角，动程角与静止角之和为360°。
凸轮分割器的工位数（即输出轴每次转运的角度⊙除以360°所得的数工位数N，360°÷⊙=N）。工位数N与输出轴分度盘上装载的滚针轴承的数量有关系，通常情况下，分度盘上的滚针轴承数量与工位数相同，当工位N≤4时出现如下情况：N =4时，分度盘上的滚针轴承的数量是2N（每次动程角拨动2个滚针轴承）；工位数N=2时，分度盘上的滚针轴承是3N，凸轮曲线每次拨动3个滚针轴承；当分度数N太大时，由于受分度盘直径的大小影响无法安装太多的滚针轴承，一般采用将凸轮曲线进行分段，同样直线也是分段（但曲线形式也随之可能会改变），这样不会因为滚针轴承数量太多，分布开来其直径太小影响分割器的载荷量。凸轮曲线常用的是：MS（变正弦曲线），MT（变梯形曲线）,MCV50(变等速曲线)，一般优先MS（变正弦曲线）。
凸轮分割器输出轴的分度精度（重复定位精度，即：由一个工位转换到下一个工位所转过的角度误差）由分度盘上均匀分布的滚针轴承之间的位置度误差决定，分度盘上滚针轴承之间的位置误差越小，分割器的分度精度越高，反之就低，一般分度精度分为三级，普通级≤±50″ 精密级≤±30″ 高精级≤±15″。
凸轮分割器的转动过程（即工位转换过程及停止状态时）是否平稳,与分度盘的分度精度及凸轮曲线的加工精度及凸轮曲线表面粗糙度有关系，由于凸轮与分度盘之间的啮合是无间隙啮合，所以分度盘上的滚针轴承分度不均匀就会产生滚针轴承与凸轮曲线面之间有些可能产生间隙，有些可能产生压力过紧。在分割器工作过程中在惯性矩的作用下就会产生晃动。当凸轮曲线表面粗糙度太大时，滚针轴承在凸轮曲线表面上滚动时就会产生振动，同样转导到输出轴上及与之相配的工位盘上，会影响设备在生产过程中工件的成品率.