При изготовлении шестерен используются следующие материалы: сталь простая углеродистая, специальные сплавы стали с добавлением хрома, ванадия, никеля, а также чугун, бронза, железо. Выбор материала имеет большое значение, поскольку только шестерни из правильно подобранного материала и с высокой точностью профиля работают бесшумно. Грубую передачу выполняют зубчатые «силовые» колеса, которые изготавливают из стали и чугуна без последующей обработки. Для быстроходных передач на зуборезных ли фрезерных станках изготавливаются зубчатые «рабочие» шестерни. Они проходят последующую термическую обработку – цементацию, с помощью которой зубьям придается износоустойчивость и твердость. После цементации изделия в обязательном порядке подвергаются шлифовке.
Наиболее распространенным методом изготовления шестерен является метод обката в связи с его высокой технологичностью. При таком способе изготовления используются следующие инструменты: гребенка, червячная фреза, долбяк.
Следующим методом является метод деления, при котором одна из впадин шестерни нарезается пальцевой или дисковой фрезой (режущей частью фрезы, выполненной точно в форме требуемой впадины). При взаимодействии устройства деления нарезаемая шестерня поворачивается на угловой шаг и процесс повторяется до получения необходимого результата. Такой способ изготовления применялся еще в начале прошлого столетия, его недостатком является невысокая точность, впадины разные, не идентичные.
При горячем и холодном накатывании используется зубонакатный инструмент, нагревающий определенный слой заготовки до пластичного состояния. После достижения необходимой пластичности этот слой проходит деформацию с целью получения зубьев. Далее полученные зубья обкатывают до приобретения ими требуемой формы.
Коническая шестерня (коническое колесо) изготавливается при помощи обкатки заготовки, закрепленной в станочном зацеплении с воображаемым производящим колесом. В результате в процессе главного движения режущими кромками инструмента срезают припуск, образовывая при этом боковые поверхности шестеренки