按客户图纸加工的直齿轮和斜齿轮
按客户图纸加工直齿轮和斜齿轮，齿参数、材料和精度等级均取自图纸。
品一齿轮按客户图纸加工直齿轮和斜齿轮。齿数、模数、压力角、螺旋角及旋向、齿宽、内孔与键槽、材料及热处理均取自图纸，因为齿轮是为特定装配而制造，而非从系列中选用。
这一事实决定了工作的组织方式：没有目录件可以退而求其次，没有标准毛坯可以修改，也没有任何公差可以当作“差不多”而放行。图纸就是规格，而我们对图纸能做的第一件有用的事，就是仔细阅读到足以发现它留有哪些未定之处。
图纸决定零件的地方
- 齿部数据——齿数、模数、压力角、螺旋角及旋向、图纸指定时的变位系数
- 本体数据——外径、齿宽、内孔、键槽或花键、轮毂与辐板尺寸
- 质量数据——精度等级，以及测量齿部所依据的基准面
- 处理数据——钢号、热处理，以及处理后预期的硬度范围
当图纸缺少其中部分内容时，我们在报价前先行询问。基于猜测的齿部数据报出的齿轮，是要做两遍的齿轮。
基准问题出现的频率超出人们预期。从内孔测量的齿轮与从分度圆测量的齿轮，对同一零件而言是两套不同的验收准则；如果图纸未说明以哪一个为准，最终的检测报告将与最初的图纸不一致。
我们加工的齿轮类型
- 直齿轮，外齿与内齿
- 斜齿轮，右旋与左旋
- 齿轮轴，齿部切制在轴体上
- 齿轮毛坯及粗切件，供客户后续加工
- 变位 variants，图纸给出变位系数时
- 配对齿轮组，小齿轮与大齿轮按规定的中心距切制
内齿和齿轮轴值得一提。内齿用插齿刀而非滚刀切制，因此刀具针对模数和齿数专用，交期比同尺寸外齿轮更长。齿轮轴需要在与轴承轴颈同一装夹族中切齿，否则齿部与轴颈之间的跳动会在高速运转时表现为噪声。
工作如何运行
工艺路线依次遵循精度等级和热处理。切齿后需渗碳淬火的齿轮，齿面需留足够余量以便磨去变形；热处理前已精加工完成的齿轮，之后无法修正。
- 毛坯准备——车削、镗孔、端面加工，基准面在此建立并在后续工序中加以保护
- 切齿——外直齿和斜齿用滚齿，内齿及阻挡滚刀的台肩用插齿
- 热处理——图纸要求时进行，变形余量已计入切齿尺寸
- 精加工——未淬硬齿轮的中等精度等级用剃齿，淬硬齿轮及更紧精度等级用磨齿
- 检测——齿部参数、跳动，以及图纸列为关键的特征
哪道工序承载精度是工程决策。仅滚齿即可满足大多数外齿轮的商用范围；当图纸要求的精度等级滚齿无法达到时，工艺路线增加一道精加工工序，价格也增加相应成本。
精度等级及其含义
我们收到的图纸中会出现四种体系：ISO 1328、DIN 3962/3967、AGMA 2015 和 GB/T 10095。它们描述的是相同的物理偏差，但等级编号不同，且编号方向相反——DIN 1 级最紧，AGMA 16 级最紧。
| 体系 | 最紧 | 常用中最松 | 方向 |
|---|---|---|---|
| DIN 3962 | 1 | 12 | 数字越小越紧 |
| ISO 1328 | 1 | 12 | 数字越小越紧 |
| AGMA 2015 | 16 | 6 | 数字越大越紧 |
| GB/T 10095 | 1 | 12 | 数字越小越紧 |
作为工作范围，磨齿齿轮通常达到 DIN 5 级，滚齿落在 DIN 7–8 级区间。图纸落在这个范围内的哪个位置，决定了工艺路线和价格；落在范围之外的，我们在报价前说明，而不是报价后。
一张混用两种体系却未注明换算基准的图纸，是一张必将在检验时引发争议的图纸。尤其是 AGMA 换算为近似值，且取决于模数和直径，因此换算基准应标注在图纸上。
材料与热处理
图纸通常会注明钢号和热处理。凡未注明的，我们提出问题而非假定默认值：相同的齿形几何在两块不同钢材中的使用表现不同，材料选择属于设计方的职责，而非车间的职责。
最常出现的组合：
| 钢材 | 典型处理 | 所得硬度 | 用途 |
|---|---|---|---|
| 40Cr | 调质 | HB 260–300 | 中低速、中等载荷、机床齿轮、通用减速机 |
| 42CrMo | 调质 | HB 280–320 | 大模数重型轴、大直径齿轮 |
| 20CrMnTi | 渗碳淬火 | 表面 HRC 58–62，心部 HRC 30–42 | 汽车变速箱、工业减速机齿轮 |
| 17CrNiMo6 | 渗碳淬火 | 表面 HRC 58–62，心部 HRC 33–45 | 重载齿轮箱、高反转工况 |
| 38CrMoAl | 调质后氮化 | 表面 ~HV 950–1100，层深 0.3–0.6 mm | 小模数精密齿轮、变形量要求严格 |
有两点值得明确说明。第一，硬度数值是一个范围，而非目标值——一份报告显示一齿 59 HRC、另一齿 61 HRC，对渗碳件而言属正常，不是缺陷。第二，有效硬化层深度对承载能力的贡献与表面硬度同等重要，且并非越深越好：深层深会延长周期、增加变形并增加成本，因此层深由设计实际承受的接触应力决定。
检验
齿部测量涵盖四项偏差，它们不可互换：
- Fp——齿轮全周的总累积齿距偏差。影响低频传动误差。
- fpt——单齿距偏差。影响齿间载荷分配。
- fα——齿廓形状偏差。决定齿高方向的接触状态。
- fβ——螺旋线（齿向）偏差。决定齿宽方向的端到端接触，是四项中超差时危害最大的一项，因为它将载荷集中到齿的一端。
一个齿轮可以通过 Fp 而在 fβ 上超差，在低噪音传动中仍然不可用。只列出一两项参数的检验报告不是报告——是摘要。
除齿部参数外，我们还检查相对于图纸指定基准的跳动、内孔和键槽尺寸，以及对于齿轮轴，齿部与轴承轴颈之间的对中。客户提供配对齿轮时，按图纸标注的中心距检查配对侧隙。
设计应预见的失效模式
退回齿轮车间的失效，很少是“齿轮太软”。它们是：
- 齿面点蚀，源于接触应力超出表面承受能力——通常是硬度或额定载荷问题，而非加工问题
- 胶合，源于高滑动速度下油膜破裂——润滑与表面粗糙度问题
- 齿根裂纹，源于弯曲疲劳，常始于齿根圆角尖锐处或加工刀痕
- 端部偏载，源于螺旋线偏差或安装错位，表现为齿宽一端的集中磨损
- 无可见磨损的噪音，源于齿距或跳动误差——这是从一开始就属于加工问题的那个
报价所需资料
- PDF、DXF 或 STEP 格式的图纸
- 数量，以及是否为重复订单
- 配对齿轮或小齿轮图纸（涉及侧隙和中心距时）
- 对标记、包装或文件的任何要求
如果图纸仍在最终确定中，请发送图纸并标注未定项。基于明确假设做出的报价，比等待图纸完美无缺后再报价更有用。