數控加工中心具有自動換刀裝置、刀具為和自動托盤交換裝置，這些裝置為了在一次安裝后能盡可能多地完成同一工件不同部位的加工要求，并盡可能減少數控機床加工中心的非故障停機時間，達到縮短產品的制造周期，提高產品的加工精度等目標。對自動換刀裝置的基本要求主要是結構簡單、功能可靠、交換迅速、刀具交換機構完成刀庫里的刀（新刀）與主軸上的刀（舊刀）的交換工作。自動換刀裝置性能的好壞直接影響加工效率的高低。
數控加工中心自動換刀原理
數控加工中心刀庫的種類不同，但換刀的過程是一樣的。當自動換刀裝置收到換刀指令后，主軸立刻停止轉動并準確停至換刀位置，松刀；新刀隨著刀庫運動到換刀位置，松刀；雙臂機械手將新、舊刀具同是抓起，刀具交換臺回轉到位后，將新、舊兩刀分別旋轉在主軸上和刀庫的空位置上；主軸夾緊，并回到*初的加工位置，完成換刀過程。
加工中心換刀時刀具的運動由四個部分組成；刀具隨主軸停止并移動到換刀位置、刀具在刀庫中的運動、刀具隨換刀機械手的傳遞運動和刀具隨主軸回到加工位置的運動等，其中刀具與在鏈式刀庫中隨鏈的運動為轉運副，刀具隨主軸的運動為移動副。換刀機械手的傳遞運動即包括轉動副，又包括移動副。換刀機械手換刀過程由以下五個階段完成：抓刀階段、拔刀階段、換刀階段、插刀階段和放刀階段。這些動作分另由以下運動副完成；兩個齒條分輥與缸體組成移動副；兩個齒條分另與兩個齒輪軸組成齒輪副；兩個齒輪軸分別與缸體組成轉動副；機械手臂分別與兩個齒輪軸組成移動副，來回移動來完成拔刀和插刀動作。
數控加工中心自動換刀步驟
(1)裝刀：刀具裝入刀庫
任選刀座裝刀方式。刀具安置在任意的刀座內，需將該刀具所在刀座號記下來。
固定刀座裝刀方式。刀具安置在設定的刀座內。
(2)選刀
從刀庫中選出指定刀具的操作。
1)順序選刀：選刀方式要求按工藝過程的順序（即刀具使用順序）將刀具安置在刀座中，使用時按刀具的安置順序逐一取用，用后放回原刀座中。
2)隨意選刀：
①刀座編碼選刀： 對刀庫各刀座編碼，把與刀座編碼對應的刀具一一放入指定的刀座中，編程時用地址T指出刀具所在刀座編碼。
②計算機記憶選刀
刀具號和存刀位置或刀座號對應地記憶在計算機的存儲器或可編程控制器的存儲器內，刀具存放地址改變，計算機記憶也隨之改變。在刀庫裝有位置檢測裝置，刀具可以任意取出，任意送回。
(3)換刀
1)主軸上的刀具和刀庫中的待換刀具都是任選刀座。
刀庫→選刀→到換刀位→機械手取出刀具→裝入主軸，同時將主軸取下的刀具裝入待換刀具的刀座。
2)主軸上的刀具放在固定的刀座中，待換刀 具是任選刀座或固定刀座。
選刀過程同上，換刀時從主軸取下刀具送回刀庫時，刀庫應事先轉動到接收主軸刀具的位置。
3)主軸上的刀具是任選刀座，待換刀具是固定刀座。
選刀同上，從主軸取下的刀具送到*近的一個空刀位。
