古代的
齿轮是用木材刻制或用金属铸造的，16世纪中叶以后的 200多年中，齿轮主要用于时钟传动，制造方法大多是在装有旋转的
锉刀或
铣刀的切齿装置上粗切齿部，再用手工修整齿形。18世纪后期，传递动力所需的较大尺寸和较高精度的齿轮，一般都采用铸造齿轮。19世纪20～30年代，英国的J.福克斯和J.G.博德默尔等相继研究了用多齿的成形铣刀铣削铸铁齿轮的方法。马钧发明的
指南车中也采用了
齿轮传动，齿轮传动一步一步进步到至今，继而被广泛应用于个大机械行业只能只中。
磨齿 一般用于已淬火齿面的精加工。成形法磨齿所用
砂轮的截形须根据齿轮齿槽的轮廓形状用靠模修整。成形磨齿生产率较高，精度可达5～6级，但对不同齿数或模数的工件要专门修整砂轮，故只适用于大量生产。
展成法切齿 利用轮廓与被切齿轮轮廓相共轭的
刀具，并通过轮坯与刀具间的展成运动将齿切出。展成法切齿能用一把刀具（或磨具）加工同一模数中不同齿数的齿轮，在齿轮加工中应用最广，常用的有插齿、滚齿、剃齿、珩齿、磨齿。
插齿 利用齿轮形
插齿刀或齿条形梳齿刀切齿。用插齿刀切齿时，刀具随
插齿机主轴作轴向往复运动，同时由机床传动链使插齿刀与工件按一定速比相互旋转保证插齿刀转一齿时工件也转一齿，形成展成运动，齿轮的齿形即被准确地包络出来 。如果在插齿机主轴上加设螺旋导轨，利用斜齿插齿刀也能加工斜齿轮。如果在插齿机工作台上安装一个插齿条的附件,使工作台的旋转运动变成直线运动,则能插削齿条。插齿能适应较小的空刀距离，适于加工带凸肩的齿轮或空刀槽窄的多联齿轮，同时也便于加工扇形齿轮、内齿轮和非圆齿轮。插齿的加工精度可达6～8级。
用梳齿刀切齿的工作原理与用插齿刀切齿基本相同。但梳齿刀不能切内齿，而且由于刀具受长度限制，切完一齿后需要相对于工件作精确的回程运动，影响生产率，机床结构也较复杂，故已很少用梳齿刀切齿。
滚齿 利用蜗杆形的齿轮
滚刀在滚齿机上加工外啮合的直齿、斜齿圆柱齿轮。滚齿时,滚刀相当于一个螺旋角很大的斜齿轮与被切齿轮作空间交轴啮合，滚刀的旋转形成连续的切削运动。加工直齿轮时，滚刀每转一周,工件齿轮转过的齿数等于滚刀的头数,形成展成运动并包络切出齿形。为了切出全部齿宽，滚刀还沿工件轴向进给。加工斜齿轮时，随着滚刀沿工件的轴向进给，工件还应附加一个与斜齿轮的螺旋角相适应的旋转运动。滚齿的加工精度一般为6～8级，特精滚齿可达4级。滚齿是连续切削，无退刀和空程,故生产率高。当采用
高速钢滚刀时,切削速度一般为40米／分左右;采用
硬质合金滚刀的高速滚齿,切削速度可达200米／分左右。滚齿不能加工内齿轮和空刀槽较窄的多联齿轮。
剃齿 利用
剃齿刀在
剃齿机上对齿轮齿面进行精整加工，常作为滚齿或插齿的后续工序，一般加工余量为0.05～0.1毫米（单面）,剃齿后可使齿轮精度大致提高一级,齿面粗糙度达
Rɑ1.25～0.32微米。剃齿时,剃齿刀与工件相当于无齿侧间隙的螺旋齿轮空间交轴啮合，并对工件施加径向压力，由剃齿刀带动工件旋转，剃齿刀齿面上的小槽所形成的刃口与工件齿面间相对滑移（滑移速度约25米／分左右）,切下极薄的切屑。剃齿刀与工件在理论上是点接触，为了剃削全齿宽，工件必须作往复运动，每次往复运动后还要有径向进给运动。最后停止进给再往复几次，可减小齿面粗糙度。往复运动方向与工件轴线一致时称为轴向剃齿，其生产率较低。如往复运动方向与工件轴线交叉成一角度，则称为对角线剃齿或切向剃齿（交叉角为90°时），其生产率比轴向剃齿高3～4倍，但设备较复杂。如采用特殊的双曲面体剃齿刀，还可进行生产率更高的径向剃齿（也称高速剃齿）。如需要把齿部剃成鼓形，则剃齿机的工作台需要增加一个摆动机构。
磨齿 展成法磨齿有多种方式，但基本原理都是将运动中的砂轮表面作为假想齿条的齿面与被磨齿轮作啮合传动,形成展成运动磨出齿形。常用的方法有4种。①锥面砂轮磨齿:砂轮截面如齿条的截面。磨齿时，砂轮沿齿长方向作往复运动，工件回转并移动，磨削齿槽的一个侧面；又反向回转并反向移动，磨削齿槽的另一侧面。磨完一个齿槽的两面后，再分度磨下一个齿槽。②碟形双砂轮磨齿：利用两个碟形砂轮端平面上一条环形窄边进行磨削。磨完两个齿面后进行分度再磨另外两个齿面。为了磨出全齿长，砂轮与工件应沿齿长方向作相对往复运动。③大平面砂轮磨齿：用大直径砂轮的端平面磨削，利用渐开线靠模板得到工件的展成运动。磨完齿面一侧后,分度再磨下一个齿的同一侧面。全部磨完后工件反向安装再磨另一侧的齿面。④蜗杆砂轮磨齿：工作原理与滚齿相同，但所用蜗杆砂轮的直径比滚刀大得多。由于磨齿时连续分度，生产率高于其他磨齿方法。对于不同模数的齿轮需要更换不同的砂轮，修整砂轮也比较复杂，故这种方式只适于成批生产。
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