加工中心中的自动换刀系统由刀库和自动换刀装置两部分组成。
机械手换刀方式
所谓机械手换刀方式，就是指在换刀时，由机械手进行操作，负责在刀库和主轴之间传递刀具，将需要使用的刀具推送到主轴上，再将替换下来的刀具送回到刀库内。这种换刀方式虽不如前一种来得直接，但避免了刀库和主轴为换刀进行移动，而是由机械手代替。这样就使机械元件运动幅度减小，完成换刀的速度更快，设计布局也更加灵活，因此广泛应用于大多数数控加工中心。
如果每把刀具使用各自独立的机械手进行切换，称为专用换刀机械手方式；相反，多把刀具使用公用的机械手进行切换，称为公用换刀机械手方式。后者又有转位式换刀机械手、双手式换刀机械手和刀具传送用的机械手三种类型。
转塔头方式
转塔头方式是通过砖塔的旋转，使需要的刀具移动到相应位置的换刀方式。它一般为顺序换刀，优点是结构紧凑，换刀时间极短，一般较多应用于加工曲轴类等细长类工件且需要完成多道工序的零件。
转塔头方式的自动换刀装置又分为转塔刀架换刀和砖塔主轴头换刀两种方式。转塔刀架换刀方式是在转塔主轴上安装环装刀架，不同刀具依次排列在刀架上，通过转塔头的旋转，实现自动换刀动作，刀具的位置，依靠刀架的旋转分度来ding位。
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