齒輪加工機(jī)床廣泛應(yīng)用在汽車、拖拉機(jī)、機(jī)床、工程機(jī)械、礦山機(jī)械、冶金機(jī)械、石油、儀表、飛機(jī)和航天器等各種機(jī)械制造業(yè)中。
古代的齒輪是用手工修銼成形的。1540年,意大利的托里亞諾在制造鐘表時(shí),制成一臺(tái)使用旋轉(zhuǎn)銼刀的切齒裝置;1783年,法國的勒內(nèi)制成了使用銑刀的齒輪加工機(jī)床,并有切削齒條和內(nèi)齒輪的附件;1820年前后,英國的懷特制造出第一臺(tái)既能加工圓柱齒輪又能加工圓錐齒輪的機(jī)床。具有這一性能的機(jī)床到19世紀(jì)后半葉又有發(fā)展。
1835年,英國的惠特沃思獲得蝸輪滾齒機(jī)的專利;1858年,席勒取得圓柱齒輪滾齒機(jī)的專利;以后經(jīng)多次改進(jìn),至1897年德國的普福特制成帶差動(dòng)機(jī)構(gòu)的滾齒機(jī),才圓滿解決了加工斜齒輪的問題。在制成齒輪形插齒刀后,美國的費(fèi)洛斯于1897年制成了插齒機(jī)。
二十世紀(jì)初,由于汽車工業(yè)的需要,各種磨齒機(jī)相繼問世。1930年左右在美國制成剃齒機(jī);1956年制成珩齒機(jī)。60年代以后,現(xiàn)代技術(shù)在一些先進(jìn)的圓柱齒輪加工機(jī)床上獲得應(yīng)用,比如在大型機(jī)床上采用數(shù)字顯示指示移動(dòng)量和切齒深度;在滾齒機(jī)、插齒機(jī)和磨齒機(jī)上采用電子伺服系統(tǒng)和數(shù)控系統(tǒng)代替機(jī)械傳動(dòng)鏈和交換齒輪;用設(shè)有故障診斷功能的可編程序控制器,控制工作循環(huán)和變換切削參數(shù);發(fā)展了數(shù)字控制非圓齒輪插齒機(jī)和適應(yīng)控制滾齒機(jī);在滾齒機(jī)上用電子傳感器檢測傳動(dòng)鏈運(yùn)動(dòng)誤差,并自動(dòng)反饋補(bǔ)償誤差等。
1884年,美國的比爾格拉姆發(fā)明了采用單刨刀按展成法加工的直齒錐齒輪刨齒機(jī);1900年,美國的比爾設(shè)計(jì)了雙刀盤銑削直齒錐齒輪的機(jī)床。
由于汽車工業(yè)的需要,1905年在美國制造出帶有兩把刨刀的直齒錐齒輪刨齒機(jī),又于1913年制成弧齒錐齒輪銑齒機(jī);1923年,出現(xiàn)了準(zhǔn)漸開線齒錐齒輪銑齒機(jī);30年代研制成能把直齒錐齒輪一次拉削成形的拉齒機(jī),主要用于汽車差動(dòng)齒輪的制造。
40年代,為適應(yīng)航空工業(yè)的需要,發(fā)展了弧齒錐齒輪磨齒機(jī)。1944年,瑞士厄利康公司制成延長外擺線齒錐齒輪銑齒機(jī);從50年代起,又發(fā)展了用雙刀體組合式端面銑刀盤,加工延長外擺線齒錐齒輪的銑齒機(jī)。
齒輪加工機(jī)床主要分為圓柱齒輪加工機(jī)床和錐齒輪加工機(jī)床兩大類。圓柱齒輪加工機(jī)床主要用于加工各種圓柱齒輪、齒條、蝸輪。常用的有滾齒機(jī),插齒機(jī)、銑齒機(jī)、剃齒等。
滾齒機(jī)是用滾刀按展成法粗、精加工直齒、斜齒、人字齒輪和蝸輪等,加工范圍廣,可達(dá)到高精度或高生產(chǎn)率;插齒機(jī)是用插齒刀按展成法加工直齒、斜齒齒輪和其他齒形件,主要用于加工多聯(lián)齒輪和內(nèi)齒輪;銑齒機(jī)是用成形銑刀按分度法加工,主要用于加工特殊齒形的儀表齒輪;剃齒機(jī)是用齒輪式剃齒刀精加工齒輪的一種高效機(jī)床;磨齒機(jī)是用砂輪,精加工淬硬圓柱齒輪或齒輪刀具齒面的高精度機(jī)床;珩齒機(jī)是利用珩輪與被加工齒輪的自由嚙合,消除淬硬齒輪毛刺和其他齒面缺陷的機(jī)床;擠齒機(jī)是利用高硬度無切削刃的擠輪與工件的自由嚙合,將齒面上的微小不平碾光,以提高精度和光潔程度的機(jī)床;齒輪倒角機(jī)是對(duì)內(nèi)外嚙合的滑移齒輪的齒端部倒圓的機(jī)床,是生產(chǎn)齒輪變速箱和其他齒輪移換機(jī)構(gòu)不可缺少的加工設(shè)備。圓柱齒輪加工機(jī)床還包括齒輪熱軋機(jī)和齒輪冷軋機(jī)等。