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傳動機械中齒輪軸常用的材料有45鋼的碳鋼、40Cr、20CrMnTi的合金鋼等。一般滿足材料的強度要求，耐磨性好，且價格適宜。

由于齒輪軸的強度要求較高，采用圓鋼直接加工會消耗大量的材料和勞動力。因此，鍛件通常用作毛坯。較大的齒輪軸可以自由鍛造;可用于中小型模具鍛件;有時，一些較小的齒輪可以用軸制成一個完整的空白。加工毛坯時，如鍛件為自由鍛件，須按GB/T15826標準加工;如果毛坯是模鍛件，加工余量須符合GB/T12362體系標準。為防止鍛件出現晶粒不均勻、裂紋、裂紋等鍛造缺陷，應按照有關鍛件國家評定標準進行檢驗。

許多齒輪軸的毛坯大多采用碳素結構鋼和合金鋼。為了提高材料的硬度并便于加工，熱處理采用正火熱處理，即:正火工藝，溫度960℃，風冷，硬度值保持HB170-207。正火熱處理還可以細化鍛件的晶粒，使結晶組織均勻，消除鍛造應力，為以后的熱處理奠定基礎。

粗車削的主要目的是減少毛坯表面的加工余量，而主表面的加工順序取決于零件預留基準的選擇。齒輪軸類零件的特性和各曲面的精度要求都受到定位基準的影響。齒輪軸類零件通常采用軸作為定位基準，這樣可以使該基準與設計基準統一重合。在實際生產中，以外圓為粗略定位基準，以齒輪軸兩端中心孔為定位精度基準，誤差控制在尺寸誤差的1/3 ~ 1/5范圍內。

初步熱處理后，將毛坯在兩個端面上翻轉或碾磨(用劃線修正)，然后標記兩端中心孔，鉆兩端中心孔，然后將外圓粗化。