弧齿锥齿轮是铣床传动机构的重要零件，工件材料为20Cr钢。弧齿锥齿轮加工工序为：下料一粗车一正火一精车一铣齿一拉槽一渗碳淬火一磨内孔一研齿。齿轮模数为3.63mm，齿数为15，精度为7级；热处理要求：渗碳层深度为0.5 -0.7mm，表面硬度为59 -63HRC，心部硬度为35 -45HRC; 由于结构设计要求及加工条件限制，该齿轮加工精度要求高，齿圈圆跳动≤0.04mm，周节累计误差≤0.032mm。生产中发现，不少齿轮采用高频感应加热电源热处理后齿形畸变大，出现齿轮接触精度低，噪声大，无法满足高精度技术要求。

分析认为，齿轮畸变是渗碳淬火中组织应力与热应力作用的结果，渗碳淬火件仅在表层发生马氏体转变，故组织应力较小，畸变主要取决于工件热应力大小。造成齿轮畸变的主要因素如下：

(1)渗碳温度过高，使碳化物聚集长大，晶粒粗大，使工件畸变加大。

(2)淬火温度过高，使工件塑变抗力下降，内应力增大，畸变增大。

(3)冷却介质温度低，造成工件各部位冷却不均匀，淬火应力大，增大工件淬火后畸变量。

改进渗碳淬火工艺主要从三方面进行了工艺改进，一是降低渗碳温度，降至860℃，这样工件不但畸变减小，而且细化了晶粒，工件性能得到提高。二是淬火温度降至820℃，同样一方面细化了晶粒，使齿轮强韧性和耐磨性及疲劳强度得到提高，并且使工件畸变减小，热应力减小。第三是采用热油淬火，油温为120℃，这样工件热应力减少，同时油温升高使油流动性好，工件冷却效果均匀良好，使齿轮畸变更小。

采用改进工艺措施后．高频感应加热电源对齿轮渗碳淬火后，齿轮的各项性能优良，均达到技术要求指标(见下表）；同时，齿轮渗碳淬火畸变减小，齿轮接触精度提高，生产中噪声明显下降，达到了技术要求和生产运行需求，提高了齿轮的使用寿命。