数控加工中心（自动换刀雕刻机利用刀库实现换刀，这是目前加工中心大量使用的换刀方式。刀库有多种形式，加工信用常用的有圆盘式，链式（直排式）两种刀库。
刀库换刀，按照换刀过程有无机械手参与，分成有机械手换刀和无机械手换刀两种情况。在有机械手换刀的过程中，使用一个机械手将加工完毕的刀具从主轴中拔出，与此同时，另一个机械手将在刀库中待命的刀具从刀库拔出，然后两者交换位置，完成换刀过程，无机械手换刀时，刀库中刀具存放方向与主轴平行，刀具放在主轴可到达的位置。换刀时，主轴箱一道刀库换刀而为之上方，利用主轴Z向运动将加工用完的刀具插入刀库中要求的空位处，然后刀库中待换刀具转到待命位置，主轴Z向运动，将待换刀具从刀库中取出，并将刀具插入主轴。有机械手的系统在刀库配置，与主轴的相对位置以及刀具数量的选择上都比较灵活，换刀时间短。无机械手方式结构简单，只是换刀时间要长。
雕刻机在自行运行中，自动换刀的操作是靠执行换刀程序自动完成的。当手动操作雕刻机时，ATC的换刀时由人工操作完成或用MDI工作方式完成。