1.齿轮的毛坯选择

    齿轮毛坯的选择决定于齿轮的材料、结构形状、尺寸大小、使用条件以及生产批量等多种因素。

    对于钢质齿轮，除了尺寸较小且不太童要的齿轮直接采用轧制棒料外，一般均采用锻造毛坯。生产批量较小或尺寸较大的齿轮采用自由锻造，生产批量较大的中小齿轮采用模锻。

    对于直径很大且结构比较复杂、不便锻造的齿轮，可采用铸钢毛坯。铸钢齿轮的晶粒较粗，力学性能差，且加工性能不好，故加工前应先经过正火处理，消除内应力和硬度的不均匀性，以改善加工性能。

    2.齿坯热处理

    在齿坯加工前后安排预先热处理——正火或调质。其主要目的是消除锻造及粗加工引起的残余应力，改善材料的切削性能和提高综合力学性能。

    3.齿轮的热处理

    机械手齿轮的热处理选择是根据产品图样的要求而制订的，一般常用的有以下几种。

    (1)高频表面感应加热淬火

高频表面感应加热淬火是齿轮加工中用得最广泛的一种淬火方法，它能使齿轮的表层具有高的耐磨性和抗疲劳强度，又能使整个齿轮具有良好的塑性和韧度。所以广泛用于45钢、40Cr钢的轮齿表面感应加热淬火，也用于部分2bCr、20CrMnTi钢的轮齿渗碳后的淬火。

    (2)渗碳淬火

    渗碳淬火是将低碳钢或低碳合金钢工件在富碳介质(渗碳剂)中加热到900~950℃高温，并在此温度保温一定时间，使碳原子渗入工件表层，并获得一定厚度的渗碳层。渗碳后使工件的表面层碳质量分数增加到0.8%~1.1%。然后进行淬火和低温回火，使钢件表面层具有较高的硬度(≥HRC59)、耐磨性及抗疲劳强度，而心部仍保持原有的塑性及韧度。对冲击负荷较大及使用情况复杂的齿轮常用渗碳淬火。

    (3)离子渗氮

    离子渗氮是一种新型的化学热处理方法。其方法是在真空容器内，通入少量的氨气或氮氢混合气体，使氮离子渗入工件的表层。由于离子氮化具有渗入速度快、质量高、变形小以及无公害等优点。它不像气体强化渗碳对钢种有挑剔(必须采用含有氮化物形成元素的合金钢，如38CrMoA1A等氮化钢)。近年来已被应用在结构复杂，齿宽长，高频感应加热淬火难以获得均匀硬化层及变形较大的40Cr钢的齿轮上。

    (4)碳氮共渗

    碳氮共渗是将碳、氮同时渗入工件表层的化学热处理方法。它具有比渗碳更高的表面硬度、耐磨性和抗疲劳强度。在同样温度下，其渗入速度比渗氮和渗碳快，且有变形少和不受钢种限制等特点。其缺点是渗层厚度受到一定限制，一般不超过0.8mm，如果要获得更厚的渗层，不仅不经济，而且所得的组织也不理想。

    (5)整体淬火

    有些齿轮(如齿轮刀具、蜗杆等)必须整体淬火才能满足其硬度及耐磨性要求，由于整体淬火齿轮的变形较大，故各基准面及齿形均需光整加工——磨削。有时为了减少齿轮的淬火应力，减少淬火变形，并基本上避免齿轮的淬火开裂，常采用等温淬火法。等温淬火只能适用于截面不大的工件，即使对于合金元素较多的钢种一般也只适用于有效厚度不超过25mm的工件，其次对一些硬度要求很高的齿轮，等温淬火往往达不到要求。对于低、中碳钢可以用分级淬火来代替等温淬火，对于中、高碳钢工件来说，使用等温淬火才是适宜的。