刀具：插齒刀

一種齒輪形或齒條形齒輪加工刀具。插齒刀用於按展成法(見齒輪加工)加工內﹑外嚙合的直齒和斜齒圓柱齒輪。插齒刀的特點是可以加工帶台肩齒輪﹑多聯齒輪和無空刀槽人字齒輪等。特形插齒刀還可加工各種其他廓形的工件﹐如凸輪和內花鍵等。(見彩圖 特殊形狀插齒刀及其所加工的工件 ﹑ 特殊形狀插齒刀及其所加工的工件 ﹑ 齒輪加工刀具──滾刀﹑插齒刀﹑剃齒刀 )

插齒刀按外形分為盤形﹑碗形﹑筒形和錐柄4種(圖1 插齒刀的類型 )。盤形插齒刀主要用於加工內﹑外嚙合的直齒﹑斜齒和人字齒輪。碗形插齒刀主要加工帶台肩的和多聯的內﹑外嚙合的直齒輪﹐它與盤形插齒刀的區別在於工作時夾緊用的螺母可容納在插齒刀的刀體內﹐因而不妨礙加工。筒形插齒刀用於加工內齒輪和模數小的外齒輪﹐靠內孔的螺紋旋緊在插齒機的主軸上。錐柄插齒刀主要用於加工內嚙合的直齒和斜齒齒輪。
為了產生后角(見刀具)和重磨後不影響所加工齒輪的齒形﹐在垂直於插齒刀軸線的各剖面內做成變位齒輪的形狀﹐變位係數X 由前端面向後端面逐漸減小﹐並由正變負(圖2 插齒刀不同剖面中的齒形 )。插齒刀在使用中受到一些限制。齒輪根切的限制﹕插齒刀的齒頂在切削過程中切入被切齒輪根部的漸開線齒形時稱為根切﹐被加工齒輪的齒數越少﹐根切的可能性就越大。齒輪頂切的限制﹕頂切是指被切齒輪的齒頂進入插齒刀根部齒形以內而被切去齒頂的現象﹐插齒刀齒數和變位係數越小越容易產生頂切。齒輪過渡曲線干涉的限制﹕插齒刀在切齒時﹐不能在整個齒面上切出漸開線齒形﹐在齒輪根部是過渡曲線。插齒刀齒數越少﹑齒形變位係數越大﹐則過渡曲線就越長﹐如配對齒輪的齒頂與該過渡曲線接觸即產生干涉。對加工內齒輪的插齒刀﹐則還應考慮插齒刀在徑向切入過程中不發生頂切的限制。
標準插齒刀的精度按國際標準分為AA級﹑A級和B級3種﹐在通常條件下分別用於加工6﹑7和8級精度的齒輪。為加工需要再剃齒或磨齒的齒輪﹐要分別使用剃前或磨前插齒刀﹐使齒輪齒面留有一定的加工餘量﹐因此這些插齒刀的齒形需要專門設計。
在加工外嚙合和內嚙合的斜齒輪和人字齒輪時﹐需要用斜齒插齒刀。加工一對外嚙合的斜齒圓柱齒輪時﹐需要用兩把斜齒插齒刀﹐其旋向與被加工齒輪相反﹔加工一對內嚙合的斜齒圓柱齒輪時﹐加工內齒斜齒輪的刀具與齒輪的旋向相同。斜齒插齒刀由於刀齒傾斜﹐兩側刃的前角相差很大﹐一側為正前角﹐另一側為負前角﹐為了改善插齒刀的工作條件﹐需要採用特殊的刃磨。