齿轮作为世界上绝大部分机器的基础传动装置,近年来齿轮齿形成形工艺研究在理论界和工程界受到广泛关注。选择不同的刀具加工齿轮也会对齿轮质量产生不同的影响。其中,插齿刀就是一种用于加工直齿圆柱齿轮和斜齿圆柱齿轮比较方便的工具。在生产实际中,插齿刀的应用非常广泛。插齿刀与齿轮滚刀相比,虽然其加工效率略低,但当插齿刀加工齿轮的齿廓为渐开线齿廓时,成形误差较小,避免了原理误差,并且插齿刀可以加工内齿轮,此外插齿刀在特定场合的加工精度也优于齿轮滚刀。据国内外统计,插齿机的产量超过齿轮机床的四分之一。在一些工业发达的国家中,插齿机的产量达到了滚齿机一半以上,因此具有广泛的研究价值。本文针对哈尔滨第一工具厂一组插齿刀加工直圆柱齿轮的实验数据,利用相关公式对实验中的直齿圆柱齿轮和插齿刀进行建模,求出齿轮最大许用应力,最后利用solidworks作出插齿刀三维模型图。本课题利用Ls-dyna导入插齿刀三维模型,对插齿刀加工直齿圆柱齿轮的切削成形进行了仿真研究。根据哈尔滨第一工具厂生产实际,研究不同切削用量对齿轮以及插齿刀的受力影响。着重研究齿轮被切削时最大受力状态,即齿根应力状态和切削后的残余应力,得出了切削用量与残余应力峰值的关系。最后对仿真结果进行强度校核。得出插齿刀加工直齿圆柱齿轮合理切削用量。仿真结果与实验数据吻合,并且精度优于实验数据,取得了良好的仿真效果,证实了Ls-dyna在显式动力分析上的优势,该仿真结果已应用到哈尔滨第一工具厂实际生产,对齿轮与齿轮刀具的生产加工提供重要借鉴。