齒輪是能互相吻合的有齒的機(jī)械零件，齒輪傳動可完成減速、增速、變向等功能。它在機(jī)械傳動及整個機(jī)械領(lǐng)域中應(yīng)用極其廣泛。本文對齒輪類零件的加工工藝做歸納總結(jié)。

齒輪的材料

齒輪應(yīng)按照使用的工作條件選用合適的材料。齒輪材料的選擇對齒輪的加工性能和使用壽命都有直接的影響。

一般齒輪選用中碳鋼(如45鋼)和低、中碳合金鋼，如20Cr、40Cr、20CrMnTi等。²要求較高的重要齒輪可選用38CrMoAlA氮化鋼，非傳力齒輪也可以用鑄鐵、夾布膠木或尼龍等材料。

鍛造制坯

熱模鍛壓力機(jī)仍然是汽車齒輪件廣泛使用的毛坯鍛造工藝。重要齒輪都采用這種方法，因?yàn)樗慕M織性能好， 它不僅精度較高、后序加工余量小， 而且生產(chǎn)效率高。伺服數(shù)控電動螺旋壓力機(jī)由伺服電機(jī)驅(qū)動，可精確精密控制加壓。

為了減少機(jī)械加工量，對大尺寸、低精度齒輪，可以直接鑄出輪齒；對于小尺寸、形狀復(fù)雜的齒輪，可用精密鍛造、粉末冶金等新工藝制造出具有輪齒的齒坯，以提高勞動生產(chǎn)率、節(jié)約原材料。

正火

這一工藝的目的是獲得適合后序齒輪切削加工的硬度和為最終熱處理做組織準(zhǔn)備，以有效減少 熱處理變形。 所用齒輪鋼的材料通常為20CrMnTi,一般的正火由于受人員、 設(shè)備和環(huán)境的影響比較大， 使得工件冷卻速度和冷卻的均勻性難以控制，造成硬度散差大，金相組織不均勻，直接影響金屬切 削加工和最終熱處理，使得熱變形大而無規(guī)律，零件質(zhì)量無法控制。為此，采用等溫正火工藝。實(shí) 踐證明，采用等溫正火有效改變了一般正火的弊端，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定可靠。

車削加工

為了滿足高精度齒輪加工的定位要求，齒坯的加工全部采用數(shù)控車床，使用機(jī)械夾緊不重磨車 刀，實(shí)現(xiàn)了在一次裝夾下孔徑、端面及外徑加工同步完成，既保證了內(nèi)孔與端面的垂直度要求，又 保證了大批量齒坯生產(chǎn)的尺寸離散小。從而提高了齒坯精度，確保了后序齒輪的加工質(zhì)量。另外， 數(shù)控車床加工的高效率還大大減少了設(shè)備數(shù)量，經(jīng)濟(jì)性好。

滾、插齒

加工齒部所用設(shè)備仍大量采用普通滾齒機(jī)和插齒機(jī)，雖然調(diào)整維護(hù)方便，但生產(chǎn)效率較低，若 完成較大產(chǎn)能需要多機(jī)同時生產(chǎn)。隨著涂層技術(shù)的發(fā)展，滾刀、插刀刃磨后的再次涂鍍非常方便地 進(jìn)行，經(jīng)過涂鍍的刀具能夠明顯地提高使用壽命，一般能提高90%以上，有效地減少了換刀次數(shù)和刃 磨時間，效益顯著。

剃齒 

徑向剃齒技術(shù)以其效率高，設(shè)計(jì)齒形、齒向的修形要求易于實(shí)現(xiàn)等優(yōu)勢被廣泛應(yīng)用于大批量汽 車齒輪生產(chǎn)中。

熱處理

汽車齒輪要求滲碳淬火，以保證其良好的力學(xué)性能。對于熱后不再進(jìn)行磨齒加工的產(chǎn)品，穩(wěn)定 可靠的熱處理設(shè)備是必不可少的。

磨削加工

主要是對經(jīng)過熱處理的齒輪內(nèi)孔、端面、軸的外徑等部分進(jìn)行精加工，以提高尺寸精度和減小 形位公差。

簡而言之，在齒輪類工件的生產(chǎn)過程中，從齒坯料的鍛造，到粗加工后的熱處理以及精加工后的熱處理，都要嚴(yán)格執(zhí)行各工序的工藝流程，減少廢品，節(jié)約成本，提高產(chǎn)品質(zhì)量是非常關(guān)鍵的。