一、准备阶段

设计模型

首先需要使用三维建模软件（如 SolidWorks、Pro/E、UG、Blender 等）来创建齿轮模型。在设计齿轮时，要精确地定义齿轮的参数，包括模数、齿数、压力角、齿宽等。例如，对于标准渐开线圆柱齿轮，模数决定了齿轮的尺寸和承载能力，齿数影响传动比，压力角一般为 20° 是较为常见的设计参数。

根据实际需求设计齿轮的形状和尺寸，比如如果是用于小型机械装置的传动齿轮，可能直径只有几厘米，而用于大型工业设备的齿轮直径可能达到数米。设计完成后，将模型文件保存为 3D 打印软件支持的格式，如 STL 格式，这种格式能够很好地描述三维模型的表面几何形状。

选择合适的 3D 打印材料

材料的选择取决于齿轮的用途。如果齿轮需要较高的强度和耐磨性，像尼龙（PA）材料是不错的选择。尼龙具有良好的机械性能，能够承受一定的载荷。

对于外观模型或者对精度要求极高的齿轮，可以使用光敏树脂材料。它能够打印出非常精细的细节，表面质量也比较高。另外，还有一些特殊的材料，如碳纤维增强材料，可以用于制造高性能的齿轮，提高其强度和刚度。

选择 3D 打印设备

根据所选材料和模型的尺寸、精度要求选择合适的 3D 打印机。例如，FDM（熔融沉积成型）打印机适合打印尼龙等热塑性材料，它的工作原理是通过加热喷头将丝状材料熔化后挤出，逐层堆积成型。

SLA（光固化成型）打印机则用于光敏树脂材料，它利用紫外光照射液态光敏树脂，使其逐层固化。SLA 打印机能够打印出更高精度的模型，但设备价格相对较高，且材料有一定的局限性。

二、打印阶段

设备参数设置

如果使用 FDM 打印机，需要设置打印温度、打印速度、层厚等参数。对于尼龙材料，打印温度一般在 240 – 260℃左右，打印速度可以根据模型的复杂程度和打印机的性能设置，通常在 30 – 60mm/s 之间。层厚一般选择 0.1 – 0.3mm，较小的层厚可以提高模型的精度，但打印时间会相应增加。

SLA 打印机需要设置曝光时间、层厚等参数。曝光时间通常在几秒到十几秒之间，层厚一般在 0.05 – 0.15mm 左右，具体参数要根据树脂材料的特性和打印机的要求来确定。

开始打印

将模型文件导入 3D 打印设备，确保打印机平台水平校准良好。对于 FDM 打印机，丝状材料要正确安装并顺利进料。打印过程中，要注意观察打印机的工作状态，确保材料正常挤出（FDM）或树脂正常固化（SLA）。如果出现打印中断的情况，要及时处理，例如对于 FDM 打印机可能是喷头堵塞或者材料用尽，需要清理喷头或者更换材料后继续打印。

三、后处理阶段

去除支撑结构（如果有）

在 3D 打印过程中，为了打印出复杂的形状，如带有内腔或悬臂结构的齿轮，可能会添加支撑结构。对于 FDM 打印的尼龙齿轮，支撑结构可以用工具（如钳子、镊子等）小心地去除。对于 SLA 打印的齿轮，支撑结构可以通过溶解的方式去除，有些光敏树脂专用的清洗液可以将支撑结构溶解掉，同时不损坏模型本身。

表面处理

可以对齿轮表面进行打磨处理，使表面更加光滑。对于 FDM 打印的齿轮，可以使用砂纸从粗到细逐步打磨，例如先用 100 目砂纸去除明显的层纹，然后用 400 目、800 目等更细的砂纸进一步细化表面。对于 SLA 打印的齿轮，还可以进行抛光处理，利用抛光膏等材料和专用工具使表面达到类似镜面的效果。

精度检查和调整

使用卡尺、千分尺等测量工具检查齿轮的关键尺寸，如齿厚、齿距、分度圆直径等，看是否符合设计要求。如果尺寸存在偏差，可以根据偏差情况进行适当的调整。例如，如果齿厚偏大，可以通过打磨齿面来减小尺寸；如果是 SLA 打印的齿轮，在软件设计阶段可以对模型进行微调后重新打印。