精密轧管齿轮制造业每年产值估计超过450亿美元，其中仅汽车行业就占75%。典型钢制精密轧管齿轮的生产工艺。齿轮的原材料可为锻件、无缝钢管或热轧棒材，经过5个重要步骤，加工成精密轧管齿轮：1）锻造/成形和淬火前预备热处理。2）齿轮切削。3）软齿面精加工。4）热处理。5）硬齿面精加工。

可以采用齿轮模锻净成形工艺，生产汽车差速器锥齿轮，从而无需对精密精轧管齿轮进行机加工或淬火前的软齿面精加工。精密轧管齿轮的热处理占齿轮生产成本约30%，是重要的工序之一，对齿轮的最终力学性能和使用寿命产生重要的影响。

很容易对退火状态的齿轮进行机加工，但齿轮在淬火后组织转变为马氏体，机加工困难且加工成本高。因此，齿轮设计的策略是尽可能少对热处理后硬化齿轮进行机加工，而采用珩磨或研磨等精加工方法。

然而在专业精密管齿轮制造中，热处理工序常出现问题。例如，在同批次中或批次之间齿轮的变形量不一致，这使得必须进行精密轧管齿轮珩磨工序，由此造成齿轮加工成本增加。此外，精磨还减少了表面淬火齿轮的表面硬化层深度，对齿轮的耐磨性和疲劳寿命产生不利的影响。

随着精密轧管齿轮传递功率密度提高、效率增加、可靠性提高和噪声降低，可以预计采用齿轮传递动力，仍将是首选方案。通过精密冷轧管齿轮设计和创新，齿轮材料改进，制造工艺革新的共同作用，可以来实现这些目标。

材料科学与工程的四个相互联系基本要素为材料加工、微观组织、物理和力学性能以及产品性能，该四个基本要素同样适用于精密轧管齿轮设计。预计到2025年，综合集成计算材料工程将走向成熟，将极大加快高效齿轮设计和精密轧管齿轮工业的发展。

在齿轮制造过程中，热处理工艺是一个重要环节，包括机加工或淬火前的预备热处理和淬火处理。淬火前的预备热处理主要目的是降低精密管轧管硬度，以便对精密轧管齿轮进行机加工。预备热处理工序有退火、消除应力处理和正火。

在精密轧管齿轮机加工至近最终成形时，可在五种常用强化工艺中，选择其中之一进行强化。这五种强化工艺是渗碳和淬火、整体淬火、感应淬火、渗氮和碳氮共渗。其中由渗碳和淬火两步组成的工艺，由于其性能优和成本低的特点，成为最常用的精密轧管齿轮强化热处理工艺。