一.回轉(zhuǎn)刀架換刀
回轉(zhuǎn)刀架換刀裝置，常用于數(shù)控車床?？稍O(shè)計(jì)成四方、六方刀架或圓盤式軸向裝刀刀架，并相應(yīng)地安裝四把、六把或更多的刀具。
它的動(dòng)作根據(jù)數(shù)控指令進(jìn)行，由液壓系統(tǒng)通過電磁換向閥和順序閥進(jìn)行控制，其工作原理如下：
刀架抬起：當(dāng)數(shù)控裝置發(fā)出指令后，壓力油由a孔進(jìn)入壓緊油缸的下腔，使活塞1上升，刀架2抬起使定位用活動(dòng)插銷10與固定插銷9脫開。同時(shí)，活塞桿下端的端齒離合器5與空套齒輪7結(jié)合。
刀架轉(zhuǎn)位：當(dāng)?shù)都芴鸷螅瑝毫τ蛷腸孔進(jìn)入轉(zhuǎn)位油缸左腔，活塞6向右移動(dòng)，通過接板13帶動(dòng)齒條8移動(dòng)，使空套齒輪7連同端齒離合器5反時(shí)針旋轉(zhuǎn)60°，實(shí)現(xiàn)刀架轉(zhuǎn)位?；钊男谐虘?yīng)等于齒輪7節(jié)圓周長的1／6，并由限位開關(guān)控制。
刀架壓緊：刀架轉(zhuǎn)位后，壓力油從b孔進(jìn)入壓緊油缸的上腔，活塞1帶動(dòng)刀架體2下降。件3的底盤上精確地安裝6個(gè)帶斜楔的圓柱固定插銷9，利用活動(dòng)銷10消除定位銷與孔之間的間隙，實(shí)現(xiàn)反靠定位。刀架體2下降時(shí)，定位活動(dòng)插銷與另一個(gè)固定插銷9卡緊。同時(shí)件3與件4的錐面接觸，刀架在新的位置上定位并壓緊。此時(shí)，端面離合器與空套齒輪脫開。
轉(zhuǎn)位油缸復(fù)位 刀架壓緊后，壓力油從d孔進(jìn)入轉(zhuǎn)位油缸右腔，活塞6帶動(dòng)齒條復(fù)位。由于此時(shí)端齒離合器已脫開，齒條帶動(dòng)齒輪在軸上空轉(zhuǎn)。如果定位、壓緊動(dòng)作正常，推桿11與相應(yīng)的觸頭12接觸，發(fā)出信號(hào)表示已完成換刀過程，可進(jìn)行切削加工。
回轉(zhuǎn)刀架還可采用電機(jī)-馬氏機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)位、鼠齒盤定位，以及其他轉(zhuǎn)位和定位機(jī)構(gòu)。
這是一種比較簡單的換刀方式。這種機(jī)床的主軸頭就是一個(gè)轉(zhuǎn)塔刀庫，主軸頭有臥式和立式兩種。如圖6-22所示是tk-5525型數(shù)控轉(zhuǎn)塔式鏜銑床的外觀圖，八方形主軸頭（轉(zhuǎn)塔頭）上裝有八根主軸，每根主軸上裝有一把刀具。根據(jù)工序的要求按順序自動(dòng)地將裝有所需要的刀具的主軸轉(zhuǎn)到工作位置，以此實(shí)現(xiàn)自動(dòng)換刀，同時(shí)接通主傳動(dòng)。不處在工作位置上的主軸便與主傳動(dòng)脫開。轉(zhuǎn)塔頭的轉(zhuǎn)位由槽輪機(jī)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)。
這種換刀裝置的優(yōu)點(diǎn)在于省去了自動(dòng)松夾、卸刀、裝刀以及刀具搬運(yùn)等一系列復(fù)雜操作，從而縮短了換刀時(shí)間，并提高了換刀的可靠性。但是由于空間位置的限制，使主軸部件結(jié)構(gòu)不能設(shè)計(jì)得十分堅(jiān)實(shí)，因而影響了主軸系統(tǒng)的剛度。為了保證主軸的剛度，必須限制主軸數(shù)目，否則將使結(jié)構(gòu)尺寸大大增加。由于這些結(jié)構(gòu)上的原因，轉(zhuǎn)塔主軸頭通常只適應(yīng)于工序較少、精度要求不太高的機(jī)床，例如數(shù)控鉆床、銑床等。
三.更換主軸箱換刀
有的數(shù)控機(jī)床像組合機(jī)床一樣，采用多主軸主軸箱，利用更換主軸箱達(dá)到換刀的目的，如圖6-23所示。機(jī)床立柱后面的主軸箱庫8吊掛著幾個(gè)備用的主軸箱2～7。主軸箱庫兩側(cè)的導(dǎo)軌上，裝有同步運(yùn)行的小車i和ii，它們?cè)谥鬏S箱庫與機(jī)床動(dòng)力頭之間進(jìn)行主軸箱的運(yùn)輸。根據(jù)加工要求，先選好所需的主軸箱，待兩小車運(yùn)行至該主軸箱處，將它推上小車i上，小車i載著它與空車ii同時(shí)運(yùn)行到機(jī)床動(dòng)力頭兩側(cè)的更換位置。當(dāng)上一道工序完成后，動(dòng)力頭帶著主軸箱1上升到更換位置，動(dòng)力頭上的夾緊機(jī)構(gòu)將主軸箱松開，定位銷也從定位孔中拔出，推桿機(jī)構(gòu)將用過的主軸箱1從動(dòng)力頭上推到小車ii上。同時(shí)又將待用主軸箱從小車i推到機(jī)床動(dòng)力頭上，并進(jìn)行定位夾緊。然后動(dòng)力頭沿立柱導(dǎo)軌下降開始新的加工。與此同時(shí)，兩小車返回主軸箱庫，停在待換的主軸箱旁。由推桿機(jī)構(gòu)將下次待換的主軸箱推上小車i，并把用過的主軸箱從小車ii推入主軸箱庫中的空位。小車又一次載著下次待換的主軸箱運(yùn)行到機(jī)床動(dòng)力頭的更換位置處，等待下一次換箱。圖示機(jī)床還可通過機(jī)械手10，在刀庫9與主軸箱1之間進(jìn)行刀具交換，這種形式的換刀，適于加工箱體類零件，可以大大提高生產(chǎn)率。
圖6-23 更換主軸箱換刀
四.更換刀庫換刀
當(dāng)加工工藝的范圍很廣，所需刀具數(shù)很多，機(jī)床刀庫的容量有限時(shí)，可以采用多個(gè)刀庫存刀，先自動(dòng)更換刀庫，再從更換后的刀庫中選擇所需的刀具。這種機(jī)床可以一臺(tái)單獨(dú)工作，也可以用多臺(tái)機(jī)床組成自動(dòng)生產(chǎn)線。
圖6-24為其示意圖，在更換刀庫時(shí)，機(jī)床立柱帶著刀庫沿縱向?qū)к壱浦聊骋豢諆?chǔ)存架9前，使立柱上的刀庫托板導(dǎo)軌2與儲(chǔ)存架9的托板導(dǎo)軌3對(duì)準(zhǔn)。松開的刀庫1由推送裝置從立柱推入儲(chǔ)存架9上。機(jī)床立柱縱向移動(dòng)到預(yù)先選定的刀庫儲(chǔ)存架前（圖6-24中的4，5，6，7或8等某一位置），并使兩托板導(dǎo)軌互相對(duì)準(zhǔn)。刀庫推送裝置把選定的刀庫從儲(chǔ)存架托板上拉入機(jī)床立柱的刀庫座內(nèi)定位并夾緊。
圖6-24 更換刀庫換刀