提出螺旋锥齿轮加工的新方法：利用NC运动的任意可控，将齿面的展成转化为NC曲面的加工。通过大轮接触迹，求取小轮共轭齿面和刀具运动，将格里森的节点一点控制，扩展到对啮合全过程的控制，可提高啮合性能和加工精度；通过刀具局部偏置，可进行齿面局部修正和简化刀具；研制了接触分析、NC编程、仿真和测量的离散齿面分析软件，可用于加工编程和齿形修正；研究了6轴CNC控制方法，在华中I型PC-NC平台上实现，并在通用五坐标机床上实现样机原型。本研究的原理方法，可为形成新的加工技术提供基础；所形成的软件算法和样机系统，可为发展我国的高性能锥齿轮加工设备和加工技术提供基础，并具有重大应用前景。

2011年前技术中，螺旋锥齿轮加工设备有机械型螺旋锥齿轮加工机床和数控螺旋锥齿轮加工机床。机械型螺旋锥齿轮加工机床的结构和调整环节是齿轮机床中最复杂的。参见附图1，2011年前数控螺旋锥齿轮加工机床利用计算机直接控制三个直线轴（即X、Y、Z轴）和三个转动轴（即A、B、C轴），以模拟机械型螺旋锥齿轮的加工运动，从而加工出螺旋锥齿轮。数控螺旋锥齿轮加工机床将复杂的机械结构转换为软件控制，实现了螺旋锥齿轮加工的信息化和智能化。上述结构是用刀具箱沿Y轴，工件箱沿X轴的联动来模拟刀具绕摇台轴线的回转，将刀倾机构的功能改为B轴的摆动来实现。这种结构没有充分发挥数控技术的作用，存在以下主要缺陷：

1、该结构由于立柱不动，刀具箱通过层层叠加的滑板安装在立柱（8）上，为了能让安装于水平滑台（10）上的刀具箱（13）上的刀具（26）加工到工件，不得已将刀具主轴（25）伸得很长，从而加大了刀具（26）受力点与主轴轴承支撑距离的悬伸比，导致刀具主轴（25）刚性也不太好。

2、该机床结构设计在加工左、右旋螺旋锥齿轮时，机床的加工点分别在工件（27）的上下位置，从而导致机床的加工点位置变化很大，刀具箱在Y方向行程很长，加工点的位置也很高，这些对机床整体加工刚性不是很好。

3、该结构X、Y、Z三个直线运动轴设计得比较分散，导致机床占地面积大，不好防护。

4、该结构X轴滑板（28）在加工过程中由于要沿X向滑动，X向导轨（16、17）需要安装在床身（1）上，导致排屑槽（29）不能开通到整个加工区域，这种结构虽然能在X轴上安装盔甲式的钢防护，但是铁屑掉在防护上面还是不好清理，这种情况特别是铣齿的时候，大量的铁屑特别容易堆积在机床上。

5、为了环保和节约，螺旋锥齿轮铣齿的发展方向是干切削，即在加工时不加冷却液，切削速度很快，热量被切削带走，这就要求灼热的切削不能落在床身上，以免造成机床的热变形，图1的装置很难做到这一点。

6、机床零件多，占地面积大，工件装卸不方便。

公开号为CN1457279的专利申请公开说明书记载了一种生产锥齿轮的机器，该机器将刀具主轴和工件主轴全设计在一个立柱上，其结构不仅导致制造成本高，而且装配的工艺性不好。

1）直齿锥齿轮：齿线为直线，并相交于分锥顶点，收缩齿；

2）斜齿锥齿轮：齿线为直线，并相切于一点，收缩齿；

3）弧齿锥齿轮：收缩齿（也有用等高齿的）；

4）摆线齿锥齿轮：等高齿；

5）弧齿零度锥齿轮：双重收缩齿，βm=0，用以代替直齿锥齿轮，平稳性较好，但不如弧齿锥齿轮；

6）摆线齿零度锥齿轮：等高齿，βm=0，用以代替直齿锥齿轮，平稳性较好，但不如弧齿锥齿轮；

8、准双曲面齿轮的齿长曲线有用弧齿的摆线齿的（部分摘自《齿轮手册》）。

9、锥齿轮齿高型式主要有收缩齿和等高齿之分，收缩齿有非等顶隙收缩齿、等顶隙收缩齿、双重收缩齿。

1）等高齿：大端、小端齿高相等，一般用于摆线齿锥齿轮；

2）非等顶隙收缩齿：分锥、顶锥、根锥顶点重合；

3）等齿顶隙收缩齿：根锥顶点与分锥顶点重合；顶锥母线在啮合最深位置时，平行于相配齿轮的根锥母线；

4）双重收缩齿：，分锥、顶锥、根锥顶点都不重合 。

格里森制由美国格里森公司生产，齿线为圆弧，一般采用收缩齿，常采用间隙分度法加工。

奥利康制由瑞士奥利康公司生产，齿线为摆线的一部分，一般为等高齿，常采用连续分度法端面铣刀进行滚切加工，德国的克林根贝尔格公司加工的曲线齿锥齿轮也是摆线齿、等高齿，克林根贝尔格公司与奥利康公司已经合并为一家。

曲线齿锥齿轮应用最多，因其承载能力高、噪音低、传动平稳等优点已广泛应用在航空、航海及汽车行业 。