利用機械的方法獲得齒輪特定結構和精度的工藝過程。齒輪是汽車運動中的核心傳動部件，其加工質量的優(yōu)劣對汽車總成乃至整車的振動噪聲以及可靠性等會帶來直接影響，有時會成為制約產(chǎn)品水平提高的關鍵因素。
可分為4類。
①圓柱齒輪。按零件結構可分為盤齒和軸齒，按齒形可分為直齒和斜齒，用于平行軸動力和運動的傳遞，如變速箱速度變換、發(fā)動機點火正時等。
②錐齒輪。根據(jù)齒形可分為直齒錐齒輪和螺旋錐齒輪，用于交叉軸或交錯軸動力和運動的傳遞，如后橋的差速器和減速器等。其中螺旋錐齒輪，根據(jù)齒形加工原理和方法的差別在國際上形成了不同的制度體系，通常稱為制式。中國汽車行業(yè)基本上采用圓弧漸縮齒（又稱格利森制）或擺線等高齒（又稱奧利康制）。
③齒環(huán)類。如用于變速連接的滑動齒套和用于行星變速傳動的齒圈屬于內齒環(huán)，用于變速同步控制的同步器齒環(huán)屬于外齒環(huán)。
④特殊用途齒輪。如機油泵齒輪、速度表蝸桿、轉向齒條等。
汽車齒輪一般屬于大批量專業(yè)化生產(chǎn)，圓柱齒輪和錐齒輪具有廣泛的代表性，根據(jù)不同結構及精度需要采用不同的工序組合。由于設備投資大，工藝方式的選擇通常都充分考慮已有資源。
齒輪加工過程中的微小變形及工藝穩(wěn)定性控制相對復雜。毛坯鍛造后大多要采用等溫正火，以期獲得良好的加工性能和趨勢變形的均勻金相組織；對于精度要求不高的低速網(wǎng)柱齒輪可以熱前剃齒而熱后不再加工，徑向剃齒方法的應用擴大了剃齒應用范圍；圓柱齒輪熱后加工有珩齒和磨齒兩種方式，珩齒成本低但齒形修正能力弱，磨齒精度高而成本高；采用沿齒高方向的齒頂修緣和沿齒長方向的鼓形齒修形工藝能夠顯著降低齒輪嚙合噪聲和提高傳動性能，是被廣泛關注的研究領域。
直齒錐齒輪主要用于差速器，由于速度低，精度要求相對較低，精鍛齒形是重要發(fā)展方向。螺旋錐齒輪加工計算和機床調整中，以往非常復雜和耗時的手工操作已被現(xiàn)代專用軟件和計算機程序所取代，有限元分析的引入使工藝參數(shù)設計更為可靠和便捷。螺旋錐齒輪熱后加工有研齒和磨齒兩種，由于磨齒的成本高、效率低且有局限性而目前大多采用研齒，研齒幾何上的修正能力很弱，因此螺旋錐齒輪的從動齒輪多采用滲碳壓淬工藝。齒輪材料及其熱處理技術發(fā)展是齒輪加工中對變形控制的具有挑戰(zhàn)性的課題。
汽車齒輪加工機床可分為圓柱齒輪和錐齒輪加工機床兩大類，具有不同的精度水平和適用范圍。
圓柱齒輪加工機床按工藝方式可分為滾齒、插齒、剃齒、珩齒、磨齒、擠齒、倒角機床等；錐齒輪加工機床按工藝方式可分為銑齒、刨齒、拉齒、磨齒、研齒、倒角、滾動檢驗、淬火機床等。中國齒輪加工機床已基本形成了較完整的系列，已開發(fā)出技術含量具有國際水準的螺旋錐齒輪六軸數(shù)控磨床，但齒輪機床總體制造水平在精度、壽命、穩(wěn)定性、數(shù)控技術應用等方面與歐美相比存在較大差距。
齒輪加工具有專用且復雜的刀具系統(tǒng)，需要根據(jù)不同的齒輪產(chǎn)品和加工方式選擇和設計不同的刀具。如用于圓柱齒輪加工的滾刀、剃齒刀、插齒刀，用于直齒錐齒輪的圓拉刀，用于螺旋錐齒輪加工的各種銑齒刀具。因此，齒輪刀具的刃磨一般需要由專門的機床來完成，如滾刀鏟磨機床、多功能剃齒刀磨床、螺旋錐齒輪刀具磨床等。
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