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一、加工中心自動換刀功能是通過機械手（自動換刀機構）和數控系統的有關控制指令來完成的。
換刀過程：裝刀，選刀，換刀
 
1.換刀過程
 
（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zui近的一個空刀位。
 
2.自動換刀程序的編制
 
（1）換刀動作（指令）：選刀（T××）；換刀（M06）
（2）選刀和換刀通常分開進行。
（3）為提高機床利用率，選刀動作與機床加工動作重合。
（4）換刀指令M06必須在用新刀具進行切削加工的程序段之前，而下一個選刀指令T常緊跟在這次換刀指令之后。
（5）換刀點：多數加工中心規定在機床Z軸零點（Z0），要求在換刀前用準備功能指令（G28）使主軸自動返回Z0點。
（6）換刀過程:接到T××指令后立即自動選刀，并使選中的刀具處于換刀位置，接到M06指令后機械手動作，一方面將主軸上的刀具取下送回刀庫，另一方面又將換刀位置的刀具取出裝到主軸上，實現換刀。
（7）換刀程序編制方法
1）主軸返回參考點和刀庫選刀同時進行，選好刀具后進行換刀。
…
N02 G28 Z0 T02 Z軸回零，選T02號刀；
N03 M06 換上T02號刀
…
缺點：選刀時間大于回零時間時，需要占機選刀。
2）在Z軸回零換刀前就選好刀
…
N10 G01 X_ Y_ Z_ F_ T02 直線插補，選T02號刀
N11 G28 Z0 M06 Z軸回零，換T02號刀
…
N20 G01 Z_ F_ T03 直線插補，選T03號刀
N30 G02 X_ Y_ I_ J_ F_ 順圓弧插補
3）有的加工中心（TH5632）換刀程序與上略不同
…
N10 G01 X_ Y_ Z_ F_ T02 直線插補，選T02號刀
…
N30 G28 Z0 T03 M06 Z軸回零，換T02號刀，選T03號刀
N40 G00 Z1
N50 G02 X_ Y_ I_ J_ F_ 圓弧插補
…
注：對臥式加工中心，上面程序的G28 Z0應為G28 Y0 。
二、"數控工藝基礎中"“加工坐標系設定”的內容中，已介紹了通過對刀方式設置加工坐標系的方法，這一方法也適用于加工中心。由于加工中心具有多把刀具，并能實現自動換刀，因此需要測量所用各把刀具的基本尺寸，并存入數控系統，以便加工中調用，即進行加工中心的對刀。加工中心通常采用機外對刀儀實現對刀
對刀儀平臺7上裝有刀柄夾持軸2，用于安裝被測刀具，如圖5.30所示鉆削刀具。通過快速移動單鍵按鈕4 和微調旋鈕5或6，可調整刀柄夾持軸2在對刀儀平臺7上的位置。當光源發射器8發光，將刀具刀刃放大投影到顯示屏幕1上時，即可測得刀具在X（徑向尺寸）、Z（刀柄基準面到刀尖的長度尺寸）方向的尺寸。
鉆削刀具的對刀操作過程如下：
1.將被測刀具與刀柄聯接安裝為一體；
2.將刀柄插入對刀儀上的刀柄夾持軸2，并緊固；
3.打開光源發射器8，觀察刀刃在顯示屏幕1上的投影；
4.通過快速移動單鍵按鈕4和微調旋鈕5或6，可調整刀刃在顯示屏幕1上的投影位置，使刀具的刀尖對準顯示屏幕1上的十字線中心，如圖5.31；
5. 測得X為20，即刀具直徑為φ20mm，該尺寸可用作刀具半徑補償；
6.測得Z為180.002，即刀具長度尺寸為180.002 mm，該尺寸可用作刀具長度補償；
7.將測得尺寸輸入加工中心的刀具補償頁面；
8.將被測刀具從對刀儀上取下后，即可裝上加工中心使用。
 
三、數控加工中心換刀程序的方法
由于加工中心的加工特點，在編寫加工程序前，首先要注意換刀程序的應用。
　　不同的加工中心，其換刀過程是不*一樣的，通常選刀和換刀可分開進行。換刀完畢啟動主軸后，方可進行下面程序段的加工內容。選刀動作可與機床的加工重合起來，即利用切削時間進行選刀。多數加工中心都規定了固定的換刀點位置，各運動部件只有移動到這個位置，才能開始換刀動作。
　　XH714加工中心裝備有盤形刀庫，通過主軸與刀庫的相互運動，實現換刀。換刀過程用一個子程序描述，習慣上取程序號為O9000。換刀子程序如下：
O9000
N10 G90　　　　 //選擇方式
N20 G53 Z-124.8 //主軸Z向移動到換刀點位置（即與刀庫在Z方向上相應）
N30 M06　　　　 //刀庫旋轉至其上空刀位對準主軸，主軸準停
N40 M28 　　　　//刀庫前移，使空刀位上刀夾夾住主軸上刀柄
N50 M11 　　　　//主軸放松刀柄
N60 G53 Z-9.3　 //主軸Z向向上，回設定的安全位置（主軸與刀柄分離）
N70 M32　　　　 //刀庫旋轉，選擇將要換上的刀具
N80 G53 Z-124.8 //主軸Z向向下至換刀點位置（刀柄插入主軸孔）
N90 M10 　　　　//主軸夾緊刀柄
N100 M29 　　　　//刀庫向后退回
N110 M99 　　　　//換刀子程序結束，返回主程序。
　　需要注意的是，為了使換刀子程序不被隨意更改，以保證換刀安全，設備管理人員可將該程序隱含。當加工程序中需要換刀時，調用O9000號子程序即可。調用程序段可如下編寫：
N～ T～ M98 P9000
　　其中：N后為程序順序號；T后為刀具號，一般取2位；M98為調用換刀子程序；P9000為換刀子程序號。
　　加工中心的編程方法與數控銑床的編程方法基本相同，加工坐標系的設置方法也一樣。
四、在臥式加工中心上加工特殊不規則臺階孔的方法及技巧
1 加工深臺階孔
    在臥式加工中心上加工如附圖所示帶空刀孔的深臺階孔?0?1D時，空刀孔部分刀具是快速進給的，但如附圖b所示的復雜鑄件上，空刀孔的位置及大小可能存在偏差，因此空刀孔的孔壁有可能會與快速進給的刀具發生干涉，還會造成鏜刀刀尖損壞，嚴重時還會因為刀具單邊吃刀而造成打刀。如果使用的是絞刀，在絞孔過程中必然會因為絞刀刀刃部分與空刀孔孔壁發生干涉而造成讓刀，所加工出來的深臺階孔就不能保證孔的工藝要求。為了解決這個問題，就得增加一道輔助工序來加工空刀孔， 使空刀孔確實能起到空刀的作用。
 
 
 
2 常規方法加工不規則臺階孔存在的問題
    通常我們加工如附圖所示的臺階空刀孔，是采用臥式加工中心的精鏜固定循環功能來完成。但這僅適用于有規律的臺階孔，對于上述復雜鑄件上的臺階空刀孔，由于孔的位置偏差沒有規律，而且不規則，這就無法確定鏜刀軸向進刀時刀尖的偏轉角度，會造成進刀時打刀，即使進刀時不打刀，也會因為孔的位置偏差致使鏜孔時單邊吃刀而使刀具快速損壞，所以使用臥式加工中心上常規精鏜循環的功能來加工上述不規則臺階空刀孔是不適合的。
3 采用新的加工工藝
    用半徑小于空刀孔半徑的單刃鏜刀，在主軸刀具旋轉的同時，采用軟切入螺旋線進給方式鏜孔，如附圖c所示，鏜刀刀尖回轉半徑為r，主軸鏜刀旋轉，沿臺階孔中心線快速進給到如附圖b所示空刀孔zui右端，然后鏜刀以（R-r）/2為半徑的半圓為刀具中心運動軌跡徑向軟切入如附圖c所示空刀孔右端孔壁，然后鏜刀從zui右端空刀孔壁以（R-r）為半徑的半圓為刀具中心運動軌跡，以臺階孔中心線作軸線，作螺旋線插補進給鏜孔，也就是在刀具旋轉的同時，機床作二軸聯動，即刀具旋轉的同時作徑向和軸向運動，當鏜刀螺旋線插補進給到如附圖b所示空刀孔zui左端時，刀具又以（R-r）/2為半徑的半圓為刀具中心運動軌跡軟切出空刀孔壁，使刀具中心軸線又回到臺階孔中心軸線，然后軸向快速退刀，這就完成一個空刀孔的加工過程。這種采用軟切入的方法進刀可避免由于孔的位置偏差而造成的打刀現象：而螺旋線插補進給鏜孔，既可以避免由于孔的位置偏差造成的單邊吃刀打刀現象，又可以實現用小回轉半徑的鏜刀鏜大孔的功能。
4 結論
    在臥式加工中心上用這種軟切入方式進刀，可避免由于鑄件上臺階空刀孔的鑄造偏差沒有規律而造成進刀時刀具損壞或打刀現象：用螺旋線插補鏜孔，既可以實現用小回轉半徑的鏜刀鏜大孔，也可以避免由于孔的位置偏差造成的單邊吃刀而損壞刀和打刀的現象。實踐證明，在臥式加工中心上用軟切入螺旋線進給方式鏜復雜不規則臺階孔，確實有很大的實用價值。