运用齿轮形插齿刀的插齿机 ，加工原理类似一对相啮合的圆柱齿轮。其间一个是工件；另一个是特别的齿轮，它的模数和压力角与被加工齿轮完全相同，但每个齿的渐开线齿廓和齿顶上都作成刀刃——顶刃和两个侧刃，并有相应的前角、后角，这便是齿轮形插齿刀。
右图表明插齿原理及加工时所需的外表成形运动。其间：插齿刀的旋转运动B₁₁和工件的旋转运动B₁₂组成 复合运动——展成运动，构成工件的渐开线齿廓；插齿刀的往复运动A₂构成工件齿长方向的导线，A₂是一个简略运动，也是插齿时的主运动。
插齿时，首先是插齿刀相对工件作径向切入，直到全齿深时中止切入，B₁₁B₁₂复合运动，切齿深到位时，工件再转过一圈后，齿轮加工完备，然后插齿刀与工件快速分开，机床自动中止。此外，插齿刀的往复运动A₂，向下是切开，向上是空程，为了在空程时削减刀刃的磨损，插齿刀在空程时要有让刀运动 。
