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齒輪加工是機械裝備不可或缺的關鍵基礎件。螺旋錐齒輪齒面為局部共軛空間曲面, 具有弧線和擺線兩種齒制, 是最復雜的齒輪。該類齒輪適用于非平行軸傳動, 廣泛應用于車輛、艦船、坦克、飛機、石油鑽機等裝備。螺旋錐齒輪加工原理與機床結構復雜, 國際上僅美國格里森和德國克林貝格擁有螺旋錐齒輪數控加工成套技術。我國螺旋錐齒輪加工機床數控化程度低, 大型重載與高精度機床完全依賴進口。因此, 突破螺旋錐齒輪數控加工關鍵技術, 開發成套裝備, 對提升我國高端裝備制造技術水平, 滿足國家需求具有重大意義。本項目在國家與地方科技計劃支持下, 取得如下創新成果︰

1、構建螺旋錐齒輪局部共軛齒面數字化模型，突破弧線和擺線兩種齒制數控加工技術。針對螺旋錐齒輪數控加工，提出面向指定接觸區中心點嚙合參數的局部共軛齒面構建方法，建立具有可控接觸區與嚙合特性的齒面幾何模型及數控加工模型，實現齒面接觸區的精確控制；構建弧線與擺線兩種齒制數控加工運動模型，解決了螺旋錐齒輪兩種齒制同機加工難題。

2、優化螺旋錐齒輪機床構型與結構，實現機床高精度、高剛性、輕量化設計。針對大型重載、高精度螺旋錐齒輪量產高效加工，提出機床主動精度設計方法，采用模塊化設計，實現了滿足不同工藝需求的數控機床構型與精度設計；應用動態設計技術，優化機床結構總體性能，實現機床高精度、高剛性、輕量化設計，滿足干/濕切削工藝，可實現以刮代磨，齒輪最大加工直徑達到2000mm。

3、提出齒面綜合檢測方法，實現螺旋錐齒輪精確修形。針對傳統螺旋錐齒輪多次試切、反復修正等加工問題，提出齒形偏差測量與齒面嚙合質量綜合檢驗方法，建立多體系統通用誤差補償模型，開發綜合檢測與誤差補償軟件，實現齒形自動檢測與精確修形，最高加工精度可達國家標準4級，突破了螺旋錐齒輪高精高效加工技術瓶頸。

4、開發系列化數控齒輪機床，形成螺旋錐齒輪成套加工裝備。面向螺旋錐齒輪銑齒、磨齒、研齒、檢測、熱處理等制造工藝要求，開發成功銑齒機、磨齒機、研齒機、倒稜機、刃磨機、滾動檢查機等系列主機與輔機及其數控加工軟件，加工範圍Φ3~2000mm；形成螺旋錐齒輪設計與制造、軟件與裝備、主機與輔機、加工與檢測成套技術。

本項目制定國家和行業技術標準13項，授權發明專利8項、實用新型專利25項、軟件著作權8項，發表論文31篇；產品獲中國名牌和中國馳名商標，國內市場佔有率90％以上；獲得歐盟CE認證，出口德國、韓國、日本、巴西等21個國家和地區；2010~2012年度新增銷售收入6.7億元、利稅1.42億元；項目成果創新性顯著，總體技術達到國際先進水平，先後獲天津市科技進步一等獎(2007)、中國機械工業科學技術一等獎(2012)和國家科學技術進步二等獎(2013)。本項目扭轉了我國螺旋錐齒輪數控加工與成套裝備受制于人的局面，滿足了重型車輛、大型艦船、萬米石油鑽機、航天發射架、軍工產品等國家重大需求，極大推進了高端制造裝備的技術進步。