將計算機(jī)技術(shù)應(yīng)用于齒輪刀具設(shè)計已成為現(xiàn)階段齒輪刀具設(shè)計的發(fā)展趨勢。插齒加工技術(shù)是廣泛采用的一種齒輪加工技術(shù)，插齒刀也是應(yīng)用較為廣泛的齒輪加工刀具。插齒刀可加工圓柱直齒和斜齒齒輪、帶臺肩齒輪、無空刀槽人字齒輪、多聯(lián)齒輪、精密齒條和內(nèi)齒輪等。
插齒刀的設(shè)計一直困擾著機(jī)械制造領(lǐng)域的設(shè)計人員，是一項專業(yè)性很強(qiáng)的工作。采用傳統(tǒng)方法設(shè)計插齒刀時，計算工作量大且公式復(fù)雜，計算過程繁瑣，設(shè)計過程較多依賴設(shè)計者的能力和經(jīng)驗，重復(fù)計算多，設(shè)計周期長，設(shè)計效率低，不能滿足當(dāng)前的生產(chǎn)需求。為了提高插齒刀的設(shè)計效率，縮短插齒刀的開發(fā)周期，設(shè)計了一款漸開線插齒刀自動化設(shè)計系統(tǒng)，具有較高的實用價值。
1 系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)及插齒刀各參數(shù)
(1)系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)框架
圍繞建立漸開線插齒刀參數(shù)化設(shè)計的三維計算機(jī)輔助設(shè)計系統(tǒng)展開研究，構(gòu)建的系統(tǒng)由三維參數(shù)化建模模塊、人機(jī)交互界面模塊、界面與軟件鏈接模塊三大模塊組成。其中，三維參數(shù)化建模模塊的實質(zhì)是對CATIA進(jìn)行二次開發(fā)，采用CATIA的宏錄制，提取CATIA的宏文件，以此為模板完成其參數(shù)化建模程序的編寫；人機(jī)交互界面模塊主要包括主界面的設(shè)計、各分界面的設(shè)計以及數(shù)據(jù)庫鏈接的建立；界面與軟件的鏈接主要完成VB對CATIA的啟動設(shè)置、接口驅(qū)動程序的編寫和VB源代碼的編寫，生成可執(zhí)行文件。
(2)確定變位系數(shù)
插齒刀實質(zhì)是變位系數(shù)沿軸向呈線性變化的變位齒輪，因此合理選擇變位系數(shù)以及修正分度圓齒形角至關(guān)重要。
在插齒刀的兩個前后端面存在最大變位系數(shù)和最小變位系數(shù)。變位系數(shù)越大，加工出的齒輪表面精度越高，若選用的最大變位系數(shù)過大，將發(fā)生齒頂變尖和齒輪過渡曲線干涉；小的變位系數(shù)能夠增加插齒刀的重磨次數(shù)，但選用的最小變位系數(shù)過小時，將發(fā)生齒輪根切和齒輪頂切等現(xiàn)象。根據(jù)其不合理情況的限制，即可計算出最大變位系數(shù)和最小變位系數(shù)。
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