插齿工艺是目前齿轮加工不可缺少而且应用相当广泛的齿轮加工方法之一。随着硬齿面齿轮的广泛应用，硬齿面精密插齿技术的研究显得尤为重要。由于传统锥面硬齿面插齿刀存在构形精度与合理切削角度、抗崩刀能力之间相互制约的弊端，导致硬齿面插齿刀在插齿过程中极易崩刃，寿命较短，从而导致硬质合金插齿刀难以在生产中推广应用，硬质合金材料效用难以充分发挥。为此，本文研究一种新构形硬齿面刮削插齿刀，使其不仅具有较高的构形精度而且具有合理的切削角度。 本文从运动学角度出发，根据微分几何的包络原理，运用空间曲面族求包络面的运动学方法，建立砂轮铲磨硬齿面插齿刀前刀面过程中砂轮截面圆曲线族的特征点、砂轮曲面族的特征线、砂轮曲面族包络面方程。并在分析、比较的基础上，提出确定硬齿面插齿刀侧刃空间曲线形状的新方法，建立了插齿刀侧刃空间曲线方程，并对不同侧刃空间曲线进行对比。分别针对不同前刀面曲面形状修整铲磨前刀面所用砂轮，并且对在不同波形凸曲前刀面情况下分析侧刃前角、刃倾角沿侧刃的变化规律。设计并采用相应形状的砂轮及凸轮进行硬齿面插齿刀制造试验，并对所制造的插齿刀进行检测，验证理论应用及分析结果的正确性。