对于精度要求较高的齿轮，其工艺路线可大致归纳为毛坯制造及热处理→齿坯加工→齿形加工→齿端加工→齿轮热处理→精基准修正→齿形精加工→终结检验。

1.定位基准选择

为保证齿轮的加工质量，齿形加工时应根据“基准重合”原则，选择齿轮的设计基准、装配基准和测量基准为定位基准，而且尽可能在整个加工过程中保持基准的统一。

对于带孔齿轮，一般选择内孔和一个端面定位，基准端面相对内孔的端面跳动应符合标准规定。当批量较小不采用专用心轴以内孔定位时，也可选择外圆作找正基准，但外圆相对内孔的径向跳动应有严格的要求。

对于直径较小的轴齿轮，一般选择顶尖孔定位，但对于直径或模数较大的轴齿轮，由于自重和切削力较大，不宜再选择顶尖孔定位，而多选择轴颈和一端面跳动较小的端面定位。

常用的盘形齿轮加工齿形时一般采用两种定位方式。

（1）内孔和端面定位。如图5-27所示，即依靠齿坯内孔与夹具心轴之间的配合决定中心位置，以一个端面作为轴向定位基准，并通过相对的另一端面压紧齿轮坯。这种装夹方法，使定位、测量和装配的基准重合，定位精度高，不需要找正，生产率高，但需要专用心轴夹具，故适合成批及大批量生产。

图5-27　内孔和端面定位

（2）外圆和端面定位。如图5-28所示，将齿坯套在夹具心轴上，内孔和心轴配合间隙较大，需要用千分表找正外圆决定中心位置，再进行压紧，这种装夹方法与以内孔定位相比较，需要找正，生产率低，对齿坯外圆与内孔的同轴度要求高，但对夹具要求不高，故适用于单件、小批生产。

2.齿坯的加工

对于轴齿轮的齿坯，其加工工艺和一般轴类零件基本相同；对于盘、套齿轮的齿坯，其加工工艺和一般盘、套类零件基本相同。

下面介绍盘形齿轮的齿坯加工方案。

中、小批生产时，孔的端面和外圆的粗、精加工都在普通车床或转塔车床等通用机床上加工，先加工好一端，再加工另一端，并尽量在一次安装中加工出主要的齿坯表面，如内孔、端面和齿顶圆，以保证它们之间的位置精度。

在成批生产中，在有拉床的条件下，可采用拉孔，拉孔生产率高，孔的尺寸精度稳定，拉刀寿命长，一把拉刀可拉削同一孔径的各种盘形零件。拉孔后，再以孔定位，粗、精加工端面和外圆。

图5-28　外圆和端面定位

大批、大量生产时，采用钻→拉→多刀车的工艺方案，即毛坯经正火（或调质）后在钻床上钻孔，然后在拉床上拉孔，再在多刀半自动车床上以内孔定位，粗、精加工外圆和端面，此方案生产率高。

3.热处理的安排

1）齿坯的热处理

在齿坯粗加工前后常安排预先热处理，其主要目的是改善材料的加工性能，减少锻造引起的内应力，为以后淬火时减少变形做好组织准备。齿坯的热处理有正火和调质。经过正火的齿轮，淬火后变形虽然较调质齿轮大些，但加工性能较好，拉孔和切齿（滚齿或插齿）工序中刀具磨损较慢，加工表面的粗糙度较小，因而生产中应用最多。齿坯正火一般安排在粗加工之前，调质则多安排在齿坯粗加工之后。

2）齿形的热处理(www.daowen.com)

齿轮的齿形切出后，为提高齿面的硬度及耐磨性，根据材料与技术要求的不同，常安排渗碳淬火或表面淬火等热处理工序。经渗碳淬火的齿轮，齿面硬度高，耐磨性好，使用寿命长，但齿轮变形较大，对于精密齿轮往往还需要再进行磨齿。表面淬火常采用高频淬火，对于模数小的齿轮，齿部可以淬透，效果较好。当模数稍大时，分度圆以下淬不硬，硬化层分布不合理，机械性能差，齿轮寿命低。因此，对于模数m＝3～6mm的齿轮，宜采用超音频感应淬火，对更大模数的齿轮，宜采用单齿沿齿沟中频感应淬火。表面淬火齿轮的齿形变形较小，但内孔直径一般会缩小0.01～0.05mm（薄壁齿轮内孔略有涨大），淬火后应予以修正。

4.齿形的加工

齿形加工方案的选择，主要取决于齿轮的精度等级、生产批量和齿轮的热处理方法等。具体确定齿形加工方案时，主要视齿形精度要求而异。常见的齿轮一般选择以下四种加工路线。

（1）滚齿（或插齿）→齿端加工→渗碳淬火→修正基准→磨齿，适用于较小批量，精度为3～6级淬硬齿轮。

（2）滚齿（或插齿）→齿端加工→剃齿表面淬火修正基准→珩齿，适用于较大批量，并且精度要求6～8级的淬硬齿轮。

（3）滚齿（插齿）→剃齿（冷挤），适用于较大批量，精度要求中等，并且不淬硬的齿轮。

（4）对8级精度以下的齿轮，用滚齿或插齿就能满足要求。当需要淬火时，在淬火前应将精度提高一级或在淬火后珩齿，即滚齿（或插齿）→齿端加工→热处理（淬火）→修正内孔；或滚齿（或插齿）→齿端加工→热处理（淬火）→修正基准→珩齿。

以上仅是比较典型的四种方案，实际生产中，由于生产条件和工艺水平的不同，仍会有一定的变化。例如，冷挤齿工艺较稳定时可取代剃齿用硬质合金滚刀精滚代替磨齿；或在磨齿前用精滚纠正淬火后较大的变形，减少磨齿加工余量以提高磨齿效率等。再如，剃珩齿方案，虽然主要用于7级精度的齿轮，但有的工厂通过压缩齿坯公差，提高滚齿运动精度和剃齿的平稳性精度及接触精度，适当修磨珩轮和控制淬火变形等措施后，可稳定地用于6级齿轮的加工。对于5级精度以上的高精度齿轮一般应取磨齿方案。

5.齿端加工

齿轮的齿端加工方式有倒圆、倒尖、倒棱和去毛刺。经过倒圆、倒尖和倒棱后的齿端形状，如图5-29所示。倒圆和倒尖后的齿轮，沿轴向移动时容易进入啮合。倒棱可除去齿端的锐边，这些锐边经渗碳淬火后很脆，齿轮传动时易崩裂，对工作不利。

齿端倒圆应用最广，倒圆所用的刀具和方法也不一样，图5-30所示的方法是其中的一种。倒圆时，齿轮慢速旋转，指状铣刀在高速旋转的同时沿齿轮轴向作往复直线运动。齿轮每转过一齿，铣刀往复运动一次，两者在相对运动中即完成齿端倒圆。此法由齿轮的旋转实现连续分齿，生产率较高。

图5-29　齿端加工形式

（a）倒圆；（b）倒尖；（c）倒棱

图5-30　齿端倒圆加工示意图

6.精基准的修正

齿轮淬火后基准孔常发生变形，孔径可缩小0.01～0.05mm，为确保齿形精加工质量，对基准孔必须予以修正。修正的方法常采用推孔或磨孔。推孔生产率高，常用于内孔未淬硬的齿轮；磨孔生产率低，但加工精度高，特别对于整体淬火内孔较硬的齿轮，或内孔较大、齿厚较薄的齿轮，均以磨为宜，磨孔时应以齿轮分度圆定心（图5-31），这样可使磨孔后齿圈径向跳动较小，对以后进行唐齿或珩齿都比较有利。为了提高生产率，有的工厂以金刚镗代替磨孔也取得了较好的效果。采用磨孔（或镗孔）修正基准孔时，齿坯加工阶段的内孔应留加工余量。采用推孔修正时，一般可不留加工余量。

图5-31　齿轮分度圆定心示意图

7.齿轮的检验

齿轮加工后应按照图样提出的技术要求进行验收。齿轮的检验一般分终结检验和中间检验两种。终结检验的目的是鉴别成品的质量，评定其是否合格；中间检验的目的主要是及时发现问题，防止成批报废。因此，必须加强首检和抽检。