为完成工件的多步加工而设置的储存和更换刀具的装置称为自动换刀装置（ATC）。按换刀装置类型可分为自动旋转刀架、旋转刀架、旋转刀架。自动换刀装置带有塔式换刀装置和刀库。
自动旋转刀架：数控车床上常用的一种比较简单的自动换刀装置。有两种类型：可容纳4把或6把或更多刀的方形刀架和六角形刀架。旋转刀架必须具有足够的强度和刚度，以承受粗加工的切削力，同时确保旋转刀架在每个分度位置的可重复定位精度。
虽然上述分类包括数控车床和数控加工中心，但数控车床和数控加工中心的换刀设备仍然存在较大差异。 CNC加工中心的自动换刀系统由刀库和自动换刀装置组成。今天我们只讨论数控加工中心常用的三种换刀方式。
1.直接换刀方式
所谓直接换刀法，顾名思义，就是在刀库和主轴箱之间进行换刀的方法。
直接换刀法根据换刀时刀库是否移动可分为刀库移动法和刀库固定法两种。刀库移位模式允许换刀前刀库进入换刀工作区，换刀后将刀库移出换刀工作区。这种换刀方式需要刀库内有大量的移动，布局相对专业，灵活性和适应性不强。
刀库固定方式主要通过移动主轴箱来选刀。刀库可以保持静止或仅就位旋转。前者只能进行顺序选刀，因此适用于刀具数量较少的数控加工中心，而后者可以实现索引选刀。这种选刀方法可以减少刀库的移动，大大简化刀库的设计结构，换刀过程的控制也轻松可靠。
2. 刀塔刀头更换方法
转塔头法是通过旋转转塔将所需刀具移至相应位置的刀具交换方法。它一般是顺序换刀，具有结构紧凑、换刀时间极短的优点，常用于加工曲轴等长而窄的工件或需要多次工序才能完成的零件。
转塔头式自动换刀装置分为转塔刀架换刀和转塔主轴头换刀两种方式。
转塔刀架的换刀方式是将带环的刀架安装在转塔主轴上，通过旋转转塔头，将各种刀具依次放置在刀架上，实现自动换刀操作。刀具的位置由刀架的定位旋转来确定。它是最简单的自动换刀装置，结构刚性高，能承受粗加工时的切削阻力。该装置对刀架的旋转定位精度要求较高。如果旋转定位精度存在误差，则刀具无法发送到正确的位置。
刀塔主轴换刀方式也需要刀塔，但与刀塔主轴相连的并不是刀架，而是像章鱼的触角一样排列的多个不同方位的主轴头，并且每个主轴头都预置了所需的各种刀具。 -已安装。对于这个过程。工作时，通过旋转刀塔，各主轴头按照程序指令依次旋转到加工位置，实现自动换刀。这种换刀方式中，各个副主轴都集中在刀塔内，对刀塔主轴的刚性提出了很高的要求，同时也限制了刀具主轴的数量。转塔主轴头一般只适用于工序较少、精度要求不高的机床，如数控钻床、铣床等。
3. 如何更换机器人工具
所谓机械手换刀方式，是指在更换刀具时，机械手在刀库和主轴之间输送刀具，将要使用的刀具推到主轴上，并将更换的刀具返回到原来的位置。刀具库的内容。换刀时避免刀库和主轴移动，用机器人更换。这减少了机械零件的运动范围，使换刀能够更快地完成，并使刀库的设计布局更加灵活，使其可以安装在主轴箱的侧面或顶部。配备刀库自动换刀装置的数控机床，主轴箱内只有一根主轴，因此主轴部件必须具有较高的刚性，才能满足精密加工的要求。因此，在大多数数控加工中心中得到广泛应用。
使用独立机械手切换各个刀具的方式称为专用刀具交换机械手方式，反之，使用共用机械手切换多个刀具的方式称为通用刀具交换机械手方式。后者有三种类型：分度换刀机械手、双手换刀机械手和刀具运输机械手。
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