一．齒輪的主要加工面
1.齒輪的主要加工表面有齒面和齒輪基準表面，后者包括帶孔齒輪的基準孔、切齒加工時的安裝端面，以及用以找正齒坯位置或測量齒厚時用作測量基準的齒頂圓柱面。
2．齒輪的材料和毛坯
常用的齒輪材料有15鋼、45鋼等碳素結構鋼；速度高、受力大、精度高的齒輪常用合金結構鋼，如20Cr，40Cr，38CrMoAl，20CrMnTiA等。
齒輪的毛坯決定于齒輪的材料、結構形狀、尺寸規格、使用條件及生產批量等因素，常用的有棒料、鍛造毛坯、鑄鋼或鑄鐵毛坯等。
二、直齒圓柱齒輪的主要技術要求，
1．齒輪精度和齒側間隙
GBl0095《漸開線圓柱齒輪精度》對齒輪及齒輪副規定了12個精度等級。其中，1～2級為超精密等級；3—5級為高精度等級；6～8級為中等精度等級；9～12級為低精度等級。用切齒工藝方法加工、機械中普遍應用的等級為7級。按照齒輪各項誤差的特性及它們對傳動性能的主要影響，齒輪的各項公差和極限偏差分為三個公差組(表13—4)。根據齒輪使用要求不同，各公差組可以選用不同的精度等級。
齒輪副的側隙是指齒輪副嚙合時，兩非工作齒面沿法線方向的距離(即法向側隙)，側隙用以保證齒輪副的正常工作。加工齒輪時，用齒厚的極限偏差來控制和保證齒輪副側隙的大小。
2．齒輪基準表面的精度
齒輪基準表面的尺寸誤差和形狀位置誤差直接影響齒輪與齒輪副的精度。因此GBl0095附錄中對齒坯公差作了相應規定。對于精度等級為6～8級的齒輪，帶孔齒輪基準孔的尺寸公差和形狀公差為IT6-IT7，用作測量基準的齒頂圓直徑公差為IT8；基準面的徑向和端面圓跳動公差，在11-22μm之間(分度圓直徑不大于400mm的中小齒輪)。
3．表面粗糙度
齒輪齒面及齒坯基準面的表面粗糙度，對齒輪的壽命、傳動中的噪聲有一定的影響。6～8級精度的齒輪，齒面表面粗糙度Ra值一般為0．8—3．2μm，基準孔為0．8—1．6 μm，基準軸頸為0．4—1．6μm，基準端面為1．6～3．2μm，齒頂圓柱面為3．2μm。
三、直齒圓柱齒輪機械加工的主要工藝問題
1．定位基準
齒輪加工定位基準的選擇應符合基準重合的原則，盡可能與裝配基準、測量基準一致，同時在齒輪加工的整個過程中(如滾、剃、珩齒等)應選用同一定位基準，以保持基準統一。
帶孔齒輪或裝配式齒輪的齒圈，常使用專用心軸，以齒坯內孔和端面作定位基準。這種方法定位精度高，生產率也高，適用于成批生產。單件小批生產時，則常用外圓和端面作定位基準，以省去心軸，但要求外圓對孔的徑向圓跳動要小，這種方法生產率較低。
2．齒坯加工
齒坯加工主要包括帶孔齒輪的孔和端面
(1)齒坯孔加工的主要方案如下：
1)鉆孔一擴孔一鉸孔一插鍵槽
2)鉆孔一擴孔一拉鍵槽一磨孔
3)車孔或鏜孔一拉或插鍵槽—磨孔
(2)齒坯外圓和端面主要采用車削。大批、大量生產時，常采用高生產率機床加工齒坯，如多軸或多工位、多刀半自動機床；單件、小批生產時，一般采用通用車床，但必須注意內孔和基準端面的精加工應在一次安裝內完成，并在基準端面作標記。
3．齒面切削方法的選擇
齒面切削方法的選擇主要取決于齒輪的精度等級、生產批量、生產條件和熱處理要求。7～8級精度不淬硬的齒輪可用滾齒或插齒達到要求；6～7級精度不淬硬的齒輪可用滾齒一剃齒達到要求；6—7級精度淬硬的齒輪在生產批量較小時可采用滾齒一（或插齒)一齒面熱處理—磨齒的加工方案，生產批量大時可采用滾齒一剃齒一齒面熱處理一珩齒的加工方案。
4．圓柱齒輪的加工工藝過程
(1)只需調質熱處理的齒輪
毛坯制造一毛坯熱處理(正火)一齒坯粗加工一調質一齒坯精加工一齒面粗加工一齒面精加工。
(2)齒面須經表面淬火的中碳結構鋼、合金結構鋼齒輪
毛坯制造一正火一齒坯粗加工一調質一齒坯半精加工一齒面粗加工(半精加工)一齒面表面淬火一齒坯精加工一齒面精加工。
(3)齒面須經滲碳或滲氮的齒輪
毛坯制造一正火一齒坯粗加工一正火或調質一齒坯半精加工一齒面粗加工一齒面半精加工一滲碳淬火或滲氮一齒坯精加工一齒面精加工。
以飛機等高轉速高功率的汽輪機內的齒輪制造為例；
1. 零件分析：
該齒輪為模數m=3．5mm，齒數z=63，齒形角α=20 ordm;的標準直齒圓柱齒輪。由于是飛機汽輪機中的齒輪，所以其加工精度要求高；
由于汽輪機中的齒輪要求齒面要硬，齒心要韌，所以選擇鍛造毛坯；采用40Cr
(1)主要技術要求
1)精度等級設第I公差組為6級精度，檢測項目齒距累積誤差ΔFp;第Ⅱ公差組為5級精度，檢測項目齒形誤差Δff和基節偏差Δfpb，；第Ⅲ公差組為5級精度，檢測項目齒向誤差ΔFβ；用測公法線長度的方法測齒厚偏差Wk；齒厚上偏差代號M，齒厚下偏差代號P； (精度等級表示中，齒厚極限偏差用以控制側隙，本例用代號MP表示)。
2)齒坯基準面精度基準內孔為精度IT6；兩端面對內孔軸線的端面圓跳動業有要求；3)表面粗糙度Ra值基準孔為0．8μm，兩端面為1．6μm，齒面為0．8μm，齒頂圓柱面為3．2μm。
(2)毛坯選擇采用鍛造毛坯以改善材料的力學性能。小批生產時采用自由鍛，大批大量生產時采用模鍛。
(3)主要表面加工方法的選擇該齒輪精度等級較高，各主要表面精加工的方法如下；
基準孔：磨削
端面：磨削
齒面：滾齒一表面淬火—磨齒
加工飛機汽輪機圓柱齒輪的一般過程：
工藝流程卡產品型號零部件圖號文件編號
產品名稱齒輪零部件名稱共頁 第頁
序號工序內容設備數量量具工時定額備注
1下料鋸床1
2粗車端面、內孔及倒角立車 1
3毛坯檢驗無損探傷儀
4粗車止口、外圓倒角及端面車床 1
5熱處理（調質）箱式爐
6精車內孔和端面 車床 1
7鉆孔 立鉆
8磨大端面 平面磨床
9擴孔 鉆床
10拉鍵槽拉床
11中間檢驗 卡尺和角度尺
12打廠標 鉗工臺
13粗滾齒 滾齒機
14精滾齒 滾齒機
15齒端加工銑床
16清洗 清洗機
17中間檢驗
18熱處理 （表面淬火） 箱式爐
19精磨內孔 內圓磨床
20清洗 清洗機
21中間檢驗
22配對 檢驗機
23磨研齒 磨齒機
24清洗 清洗機
25配對 檢驗機
26寫配對號
27清洗 清洗機
28最終檢驗
設計校對審核批準
齒輪加工工藝過程大致要經過如下幾個階段：毛坯熱處理、齒坯加工、齒形加工、齒端加工、齒面熱處理、精基準修正及齒形精加工等。
加工的第一階段是齒坯最初進入機械加工的階段。由于齒輪的傳動精度主要決定于齒形精度和齒距分布均勻性，而這與切齒時采用的定位基準（孔和端面）的精度有著直接的關系，所以，這個階段主要是為下一階段加工齒形準備精基準，使齒的內孔和端面的精度基本達到規定的技術要求。在這個階段中除了加工出基準外，對于齒形以外的次要表面的加工，也應盡量在這一階段的后期加以完成。
第二階段是齒形的加工。對于不需要淬火的齒輪，一般來說這個階段也就是齒輪的最后加工階段，經過這個階段就應當加工出完全符合圖樣要求的齒輪來。對于需要淬硬的齒輪，必須在這個階段中加工出能滿足齒形的最后精加工所要求的齒形精度，所以這個階段的加工是保證齒輪加工精度的關鍵階段。應予以特別注意。
齒端加工:
a)倒圓b)倒尖c)倒棱

1 齒端加工
齒輪的齒端加工方式有：倒圓、倒尖、倒棱和去毛刺四種方式。經倒圓、倒尖、倒棱后的齒輪(圖1)。沿軸向移動時容易進入嚙合。齒端倒圓應用最多，圖2是表示用指狀銑刀倒圓的原理圖。倒圓時，齒輪慢速旋轉，指狀銑刀在高速度旋轉的同時沿齒輪軸向作往復直線運動。齒輪每轉過一齒，銑刀往復運動一次，兩者在相對運動中即完成齒端倒圓。同時由齒輪的旋轉實現連續分齒，生產率較高。齒端加工應安排在齒形淬火之前進行。

2 齒端倒圓 
加工的第三階段是熱處理階段。在這個階段中主要對齒面的淬火處理，使齒面達到規定的硬度要求。
加工的最后階段是齒形的精加工階段。這個階段的目的，在于修正齒輪經過淬火后所引起的齒形變形，進一步提高齒形精度和降低表面粗糙度，使之達到最終的精度要求。在這個階段中首先應對定位基準面（孔和端面）進行修整，因淬火以后齒輪的內孔和端面均會產生變形，如果在淬火后直接采用這樣的孔和端面作為基準進行齒形精加工，是很難達到齒輪精度的要求的。以修整過的基準面定位進行齒形精加工，可以使定位準確可靠，余量分布也比較均勻，以便達到精加工的目的。
齒端加工必須安排在齒輪淬火之前，通常多在滾（插）齒之后。
齒輪淬火后基準孔產生變形，為保證齒形精加工質量，對基準孔必須給予修正。
圓柱孔齒輪的修正，可采用推孔或磨孔，推孔生產率高，常用于未淬硬齒輪；磨孔精度高，但生產率低，對于整體淬火后內孔變形大硬度高的齒輪，或內孔較大、厚度較薄的齒輪，則以磨孔為宜
磨孔時一般以齒輪分度圓定心，這樣可使磨孔后的齒圈徑向跳動較小，對以后磨齒或珩齒有利。為提高生產率，有的工廠以金剛鏜代替磨孔也取得了較好的效果。