古代的
齒輪是用木材刻制或用金屬鑄造的，16世紀中葉以后的 200多年中，齒輪主要用于時鐘傳動，制造方法大多是在裝有旋轉的
銼刀或
銑刀的切齒裝置上粗切齒部，再用手工修整齒形。18世紀后期，傳遞動力所需的較大尺寸和較高精度的齒輪，一般都采用鑄造齒輪。19世紀20～30年代，英國的J.福克斯和J.G.博德默爾等相繼研究了用多齒的成形銑刀銑削鑄鐵齒輪的方法。馬鈞發明的
指南車中也采用了
齒輪傳動，齒輪傳動一步一步進步到至今，繼而被廣泛應用于個大機械行業只能只中。
磨齒 一般用于已淬火齒面的精加工。成形法磨齒所用
砂輪的截形須根據齒輪齒槽的輪廓形狀用靠模修整。成形磨齒生產率較高，精度可達5～6級，但對不同齒數或模數的工件要專門修整砂輪，故只適用于大量生產。
展成法切齒 利用輪廓與被切齒輪輪廓相共軛的
刀具，并通過輪坯與刀具間的展成運動將齒切出。展成法切齒能用一把刀具（或磨具）加工同一模數中不同齒數的齒輪，在齒輪加工中應用最廣，常用的有插齒、滾齒、剃齒、珩齒、磨齒。
插齒 利用齒輪形
插齒刀或齒條形梳齒刀切齒。用插齒刀切齒時，刀具隨
插齒機主軸作軸向往復運動，同時由機床傳動鏈使插齒刀與工件按一定速比相互旋轉保證插齒刀轉一齒時工件也轉一齒，形成展成運動，齒輪的齒形即被準確地包絡出來 。如果在插齒機主軸上加設螺旋導軌，利用斜齒插齒刀也能加工斜齒輪。如果在插齒機工作臺上安裝一個插齒條的附件,使工作臺的旋轉運動變成直線運動,則能插削齒條。插齒能適應較小的空刀距離，適于加工帶凸肩的齒輪或空刀槽窄的多聯齒輪，同時也便于加工扇形齒輪、內齒輪和非圓齒輪。插齒的加工精度可達6～8級。
用梳齒刀切齒的工作原理與用插齒刀切齒基本相同。但梳齒刀不能切內齒，而且由于刀具受長度限制，切完一齒后需要相對于工件作精確的回程運動，影響生產率，機床結構也較復雜，故已很少用梳齒刀切齒。
滾齒 利用蝸桿形的齒輪
滾刀在滾齒機上加工外嚙合的直齒、斜齒圓柱齒輪。滾齒時,滾刀相當于一個螺旋角很大的斜齒輪與被切齒輪作空間交軸嚙合，滾刀的旋轉形成連續的切削運動。加工直齒輪時，滾刀每轉一周,工件齒輪轉過的齒數等于滾刀的頭數,形成展成運動并包絡切出齒形。為了切出全部齒寬，滾刀還沿工件軸向進給。加工斜齒輪時，隨著滾刀沿工件的軸向進給，工件還應附加一個與斜齒輪的螺旋角相適應的旋轉運動。滾齒的加工精度一般為6～8級，特精滾齒可達4級。滾齒是連續切削，無退刀和空程,故生產率高。當采用
高速鋼滾刀時,切削速度一般為40米／分左右;采用
硬質合金滾刀的高速滾齒,切削速度可達200米／分左右。滾齒不能加工內齒輪和空刀槽較窄的多聯齒輪。
剃齒 利用
剃齒刀在
剃齒機上對齒輪齒面進行精整加工，常作為滾齒或插齒的后續工序，一般加工余量為0.05～0.1毫米（單面）,剃齒后可使齒輪精度大致提高一級,齒面粗糙度達
Rɑ1.25～0.32微米。剃齒時,剃齒刀與工件相當于無齒側間隙的螺旋齒輪空間交軸嚙合，并對工件施加徑向壓力，由剃齒刀帶動工件旋轉，剃齒刀齒面上的小槽所形成的刃口與工件齒面間相對滑移（滑移速度約25米／分左右）,切下極薄的切屑。剃齒刀與工件在理論上是點接觸，為了剃削全齒寬，工件必須作往復運動，每次往復運動后還要有徑向進給運動。最后停止進給再往復幾次，可減小齒面粗糙度。往復運動方向與工件軸線一致時稱為軸向剃齒，其生產率較低。如往復運動方向與工件軸線交叉成一角度，則稱為對角線剃齒或切向剃齒（交叉角為90°時），其生產率比軸向剃齒高3～4倍，但設備較復雜。如采用特殊的雙曲面體剃齒刀，還可進行生產率更高的徑向剃齒（也稱高速剃齒）。如需要把齒部剃成鼓形，則剃齒機的工作臺需要增加一個擺動機構。
磨齒 展成法磨齒有多種方式，但基本原理都是將運動中的砂輪表面作為假想齒條的齒面與被磨齒輪作嚙合傳動,形成展成運動磨出齒形。常用的方法有4種。①錐面砂輪磨齒:砂輪截面如齒條的截面。磨齒時，砂輪沿齒長方向作往復運動，工件回轉并移動，磨削齒槽的一個側面；又反向回轉并反向移動，磨削齒槽的另一側面。磨完一個齒槽的兩面后，再分度磨下一個齒槽。②碟形雙砂輪磨齒：利用兩個碟形砂輪端平面上一條環形窄邊進行磨削。磨完兩個齒面后進行分度再磨另外兩個齒面。為了磨出全齒長，砂輪與工件應沿齒長方向作相對往復運動。③大平面砂輪磨齒：用大直徑砂輪的端平面磨削，利用漸開線靠模板得到工件的展成運動。磨完齒面一側后,分度再磨下一個齒的同一側面。全部磨完后工件反向安裝再磨另一側的齒面。④蝸桿砂輪磨齒：工作原理與滾齒相同，但所用蝸桿砂輪的直徑比滾刀大得多。由于磨齒時連續分度，生產率高于其他磨齒方法。對于不同模數的齒輪需要更換不同的砂輪，修整砂輪也比較復雜，故這種方式只適于成批生產。
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