数控机床发展趋势

数控机床发展趋势摘要自20世纪50年代以来，世界上的数值控制机器基本上经历了两个阶段:数字控制和计算机数字控制数控NC阶段主要经历了以下3代第一代紧急系统始于1950年初该系统使用电子管组件，逻辑操作和控制被硬件电路补充第二代cfu系统始于20世纪50年代末，标志着cfu系统中晶体管组件和电路板的广泛应用第三代ctu系统始于20世纪60年代中期随着规模较小的集成电路的出现，它的体积减少了，能源消耗减少了，可靠性增加了，从而促进了系统的进一步发展计算机数控CNC阶段也经历了3代第四代紧急系统始于1970年当第一个使用小电脑的cfu设备出现在芝加哥的一个展览上时，这标志着cfu技术的出现在20世纪70年代末，中型和大型集成电路的发展导致了低成本、小容量、高集成和可靠工作的微型集成电路，并逐渐应用于集成系统第六代紧急系统于1990年初启动在一般微计算机技术的快速发展下，ctu系统继续以个人电脑pc为基础，朝着开放、智能和网络互动的方向发展tpp机床通常由控制系统、伺服系统、检测系统、机械传输系统和其他辅助系统组成作为一个重要的机床的功能部分，交付服务系统的性能是一个非常重要的技术指标，它决定了机床的性能因此，改善供电伺服系统的动态和静态特性是人们一直在追求的目标然后，它主要介绍了伺服系统的开发过程和机械传动系统关键词数控机床；发展；发展历程造才能完全满足它们的刚性，并满足大多数精密细节的需求此外，因为工具箱里可能有大量的工具，一些复杂的部件可以精确处理很明显，这增加了机器的使用范围和性能因此，一个带有工具箱的工具转换器适合大多数有紧急情况的机器普通机床数控化改造

2.5紧急机床有三种基本的伺服控制类型在转换过程中，应根据具体情况作出选择

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5.1开环控制系统系统伺服发动机主要包括步进电动机、步进电动机、电动液压脉冲发动机和诸如此类的功率控制脉冲，由控制电路控制，并由转进电动机的功率放大，传动装置由一对齿轮和一对轴承驱动只要触发脉冲的数量、频率和触发器序列被控制，就可以控制执行部分的位移、速度和方向系统不需要在输入时放弃实际测量的位置和速度，所以它被称为无反馈系统系统偏移的精度主要是由角动量、锯齿轴和其他传输设备的精度决定的系统步的精度很低，所以移动的精度很低该系统具有简单的结构、舒适的调试和维护、可靠的工作、低成本和轻度转型的优势机床改变了纵向和横向输入伺服器的值，并选择在没有反馈的情况下控制发动机的步伐

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5.2闭环控制系统这个系统和开放电路之间的区别在于，网格和感应探测器等位置探测器测量的实际反馈信号总是与指定的值相匹配它们之间的区别是，在给定位置和实际反馈位置之间的差异为零之前，以固定速度修正偏差与开放的供电系统相比，封闭的供电系统具有复杂的结构、高成本和对环境温度的严格要求设计和运行比开放电路系统更复杂然而，它可以提供比没有反馈的传输系统更高的精度、更高的速度和更高的动力可以决定是否按照产品的技术要求使用这种系统由于高成本的反馈控制，它适合紧急情况下的精密精密机床选择这个系统来制造廉价的chpp机床肯定会增加调试的成本和难度

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5.3半闭环控制系统检测半封闭系统的元素安装在传输中间部分，以间接测量执行部分的位置它只能弥补系统电路中某些组件的错误当角力检测器与速度探测器和伺服马达集成时，您不需要考虑安装位置检测器由于成本很高，最常见的紧急机床转换使用了系统为了在经济上改善数字控制，我们使用步进电动机来管理服务器输入引擎有一个开路电路，可以将脉冲信号转换成角度或线性位移在没有过载的情况下，引擎的速度和停止位置只能取决于脉冲信号的频率和数量，而不取决于负荷的变化我的意思是，当一个脉冲信号被添加到引擎上时，它会转向楼梯的角度这种线性依赖和跨步驱动特性只有在没有累积错误的情况下才会引起周期性错误这使得使用步进引擎来控制速度、位置和其他参数变得更容易

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5.4机床数控系统改造在处理螺纹时，必须知道转轴的旋转速度，而交付速度必须根据转轴的旋转速度计算为此，我们在轴上安装了一个encoder来确定轴的旋转速度根据处理精度的要求，选择一个leclf（每转脉冲的数量）o encoder信号通过x472端口返回PCU802S10-15端口x472提供了Z-Z-+零脉冲、B-B-B+和a-a-a-a-a-+的正和负脉冲、接触4和6+5在直流中，联系人7和联系人9是GND最后，PCU31020的机器数据显示了每个encode转数的脉冲量四站ld4-c0625电动工具的位置被选为cn61cnc变压器的电动工具在选择工具时，输入TXX（工具编号）和选择工具程序的DXX（峰值）,PCU将通过输出端口4plk将指令传输到QOxlll激活仪器向前旋转继电器电动工具的持有者将电动工具的位置向前移动当工具到达指定的命令位置时，工具位置的综合霍尔元素就会被释放机床坐标系是机床坐标系和其他坐标系数据库（如准备坐标系和编程坐标系）m坐标CA6140的原理是在子弹窝和中心线的焦点cdp系统定义了机床的坐标系，确定了检查点的具体位置选择了两个非接触式开关，一个指向x轴，一个指向z轴，它们被放置在汽车的后部作为参考当工具移动时，非接触式开关都有输出信号时，工具持有人的当前位置是r的控制点，测量XR和Zr,写下机器数据34100（控制点值），然后将机床的系统坐标安装到ctu系统中第章数控机床的发展策略3自20世纪80年代以来，中国机床工业一直高度重视tpp技术和tpp机床但是，由于我们的数字管理技术与其他发达工业国家之间的巨大差距，与一些先进的外国产品相比,仍然存在着巨大的缺陷，这使得我们一直处于技术搜索阶段在这种情况下，为了加快中国机床工业的复兴和中国机床建设的发展，我们需要加强下列领域的研究:以高速化为先导，提高数控机床的综合性能

3.1高速应急机床是提高效率、灵活性和准确性的重要措施通过分析中速加工中心的发展过程，可以得出结论，以切割速度为特征的旋转轮的最大速度和最大速度每十年翻一番辅助热度（滚珠轴承驱动和伺服驱动转子）（螺旋桨驱动和自动化装置）的旋转速度一般每12到15年翻一番自1993年以来，线性驱动的新直接驱动技术逐渐流行起来，因此加工中心的快速移动速度是一对气球螺旋桨蒸汽的两倍高速发展还应更加关注两个问题确定前沿应用程序的高速范围；高速应该与机床控制的结构和特性相匹配推进工程，研制高效精密数控机床

3.2um目前，中国生产的应急机床仍然缺乏微观层面的高效率、高可靠性和精度加工产品因此，必须开发具有高度效率和高度精确性的生产设备，以满足汽车工业的机械加工需求由于这种生产设备的精度主要在微观（mkm）范围内，因此可以称为生产设备和技术研究”m项目”水平发展复合加工数控机床、缩短制造过程链

3.3加快编制成套机床、提高过程集中和提高加工链强度，不仅能提高处理不同部件的效率，还能提高批量和中型加工的效率，还能带来稳定加工精度由于不同的机床和CTU之间的转换，CTU可以减少等待时间和多次装载和卸载时间通常，这段时间占所有成分周期的40%到60%即使信息管理得当，它仍然大约20%因此，数字控制机器具有明显的技术影响为了避免机器部件的复杂性和成本增加，通过创新技术、模块化复合机床结构的模块化重组扩大功能部件来简化结构高效柔性化的新一代制造系统

3.4在可重新配置生产技术的支持下，一个显著的发展趋势是创造适合大规模生产的可配置生产系统RMS,高效灵活它的核心是，生产系统可以物理配置，也就是说，根据处理对象的变化，可以很容易地调整设备的配置和配置他开发了智能配置规划和易于调整的市场需求设计模式、合适的软件来管理重建、开放管理系统和标准化接口，以及诊断系统，可以在系统重组后迅速提高生产质量它具有很高的效率和特殊生产线的适应性，以实现更大的节约它在生产中得到了成功的应用发展网络化制造单元，推进企业制造能力的高效柔性化

3.5目前，国内外一些机床和数字管理企业正在研究网络分布式联盟生产的合适的生产单位，加强自治管理能力，可以将信息与产品资源规划ERP相结合PDM和自动化设计/自动化生产/自动化设计CAD/CAPP/CAM,通过与客户管理CRM和供应链管理，工程和视觉控制同时被用来提高设备的效率和实现灵活和有效的生产开展可靠性设计，加强全面质量管理

3.6提供高可靠的数控机床，不仅应考虑到它们的功能设计和机械特性，但在设计和执行可靠、合理分配每一组部件可靠性指标符合要求的可靠质量要求,注意采购和生产辅助过程细节，以及加强总体质量管理,确保持续增长可靠提高技术人员的综合素质

3.7最终，中国机床工业的复苏和快速发展取决于人员、生产文化、培训、改革、重组和有效深化重组在实践中，我们必须加强科学管理，提高工作质量、生产率和生产力科学知识和机器作为21世纪知识经济重要产出因素的作用将变得越来越明显结论伺服驱动有以下好处:简单的控制系统、可靠的操作和低成本好的机动性它可以以特定的频率快速传输、停止和逆转，以满足频率控制的需要控制脉冲频率的变化改变了发动机的速度它可以在广泛的范围内进行无序的调整这是一个完美的系统组件，电路是开放的参考文献

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0.0C

0.02毫米，这符合CA6140变换后处理零件的要求第章数控机床的发展趋势和问题及改进2机器是制造机器的机器，机器可以自己制造机器旋转、磨削、磨削、磨削、磨削、切割、切割、弯曲、激光切割等几何精度能够执行上述功能的设备称为织布机紧急机床变成了普通机床Ctu机床是一种精度高、性能高的自动机床数字控制就是数字控制除了所谓的紧急机床，它是一个软件控制机器来完成机器的自动操作1951年，麻省理工学院推出了世界上第一个生产紧急机床这是一个有紧急情况的管道切割机七年后，美国首次开发出可以自动更换工具的紧急工具1968年，世界上第一个生产机床的生产线问世20世纪70年代中期和后期，随着科技的蓬勃发展，出现了自动技术实验室和自动化学工厂ctu切割工具的特点如下由于机床使用数字操作，人为错误大大减少，在成批处理过程中可以保证处理质量；多个点的坐标可以连接起来，这适合处理复杂形状的细节在处理不同的细节时，只需要输入不同的tpp程序，而其他步骤则由tpp系统执行，节省生产时间，提高生产效率;它具有高硬度和高精度的特性，性能是传统织布机的几倍；由于机床本身是一个功能齐全的控制系统，操作员的压力大大降低使用tpp机床完成处理过程具有无与伦比的普通机床特性首先，我们可以大幅提高生产率准备好后，插入程序程序，机器将自动完成处理过程当处理部件被替换时，通常只需要修改ctu程序，以便大大减少处理时间，提高生产效率，而不是传统机器其次，加工精度很高，质量非常稳定通过自动处理程序，处理精度也可以通过软件进行调整和补偿，从而实现非常精确的处理目前，几乎所有不同公司的高质量、精确和创新产品都是在紧急情况下生产和制造的最后，高度自动化大大降低了劳动强度，大大缩小了身心劳动之间的差距Ctu机床操作员在操作过程中具有高技术含量，对操作员的高质量要求和对服务人员的高技术要求他不再属于过去的布鲁斯了知道如何操作Ctu机床的人被称为“灰色领子”，知道如何修理ctu机床的人被称为“银领子”你可以处理和修理的紧急情况被称为“金项链”数控机床的发展趋势

2.121世纪，中国经济完全融入国际社会，一个繁荣的新时代已经开始随着机械制造业需求的增长，机床不仅面临着良好的发展机会，而且面临着中国进入全球贸易后的激烈竞争压力组织加速机床建设是解决机床建设可持续发展问题的关键由于对CTU机床的需求很大，计算机技术和现代设计技术的快速发展，CTU机床的应用仍在扩大和发展，以更好地满足生产和加工需求CDP机床成为高速、精确、复合、智能和开放的网络机器、多轴和环境

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1.1高速化为了提高生产效率并提高到超高速，新一代生产机床使用了新的功能部件（如机动轮毂、线性发动机、LM轧制线性系统等）/mine计算机技术和相关的软件管理技术构成了机床制造技术的越来越大份额计算机系统及其应用软件的复杂性导致了机器及其硬件结构的简化，紧急机床的智能能力每天都在提高

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1.2高精度化如果精确的位置可以达到

0.005毫米（ISO标准，统计方法），那就是精确的椅子如果它小于

0.005毫米（ISO标准，统计方法），它就是一个非常精密的机器精密的机器需要更好的轴承和螺旋桨随着自动生产系统（CAM）的发展，精度达到了微观水平

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1.3能复合化制备可以一次压缩，这可以执行多过程处理，可以大大提高生产效率和精度这是对机器的持续搜索随着产品开发周期的缩小，生产速度需求也在下降，机器也在朝着高效率的方向发展机器逐渐成为系统的产物，利用计算机来控制生产线随着5-6轴曲线的改进，五轴和六轴处理越来越受欢迎，织物加工的组成成为不可避免的趋势

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1.4控制智能化随着计算机科学和人工智能的深入和发展，适应性控制、模糊控制和神经网络被引入数字控制系统，而不仅仅是自动编程、先发制人管理、先发制人管理、自动化管理、适应管理、自适应管理、自动化生成、三维工具补偿和其他功能，人机接口非常方便，它有一个诊断故障的专家系统，使诊断功能和监测功能更加完美这是日本公司Mazak生产的E-zizith最先进的水平加工中心在生产过程中，处理和测试集成是实现快速生产、快速检测和快速反应的有效方法它的设计目的是将测量、模拟、处理和控制机器整合到一个系统中，以确保信息共享智能系统4M促进维度、模型、处理和操作的融合

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1.5体系开放化计算机技术的快速发展有助于数字控制技术的快速更新许多cpu系统制造商使用丰富的硬件和软件资源来开发下一代开放架构的CPU系统开放的建筑可以使用许多微计算机技术来促进编程、操作、改进和更新开放的架构是在下一代CTU总线规范和硬件和软件之前开放的CDP系统的制造商和用户可以在这些开放资源的基础上整合系统同时，它为用户提供了适应实际需求的灵活性，并在开发和生产周期中促进了广泛的应用程序与此同时，CFU系统可以通过更新cpu而现代化，结构可以保持不变

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1.6驱动并联化平行运动学机床克服先天缺陷传统机床系列机制，如大质量部件、低硬度系统工具只能沿着固定导向，推动工作自由度低，灵活性和流动性不足几杆处理设备和使用机制并行连接机床主轴之间（一般机床移动平台）和碱（通常静态平台）通过控制棒系统中棒的长度,平台可以获得相应自由度的运动，这可以执行多边形处理、组装和测量的多个功能，并且可以更好地处理复杂的特殊部件它具有高调制、轻重量和现代机器人的高速优势并行机床作为一种新技术设备已成为现代机床技术研究的重要领域，受到国际机床制造工业的高度重视这被认为是自21世纪CTU技术发明和新的代数管理方法以来机械设计的“最伟大的成就”数控机床发展中所存在的问题

2.2与其他发达国家相比，中国的技术水平和基础工业相对较落后，因此与发达国家相比,制造业、水平和可靠性仍有很大差异所以，加快中国gta系统的设计和营销，迅速完成和改进中国的工业设备和应急设备是中国的首要任务现在，中国的机床建设面临的主要挑战如下1）它缺乏从事实中寻找真理的科学精神，忽视了ctu机床的技术特征和发展规律，也没有制定出一个实际的计划来发展机床，这是盲目的2）缺乏系统和深度的科学研究，难以收集不同的技术数据，设计方法过时了，产品设计只依赖于作为机器的基本创新理论和模拟，作为生产经验丰富对核心技术（如硬度、振动、热变形、噪音和精密补偿）以及加工、设计、设计、管理等基本技术的研究不足铁轨弹药和设备的技术没有经过严格的测试，因此很难创新和开发高质量和市场需求的先进产品3）缺乏有效利用资源的主要两个方面首先，没有全面的应用，没有工厂，没有参与来弥补别人的优点你经常看到他们独自战斗每个单位都忙于生存，通常是穷人深度和系统的研究工作未能实现可持续发展，例如产品生产、研究产生和研究前生产;其次，机床的工作质量很低，各方都缺乏人才，研究单位、企业和人才、科学研究的损失很大，结构力量很弱，常常表现出效率低下中国的生产环境限制由于没有大量的生产自动化工具，Bian为高效的自动机床设计的基本技能很差，因此，机器的设计结构完全依赖于宿主的设计能力车因此，Bian不同机器的开发依赖于共享和生产到目前为止，中国许多高产量的新设计机床主要是联合产品，主要处于模拟阶段5）缺乏吸引高技能、高技能、创新和创业的条件，以及低水平的RD.能够保持高速、灵活和精确的钢技术6）掌握外国轻型和重型机械的挑战仍然存在与其他发达工业国家相比，“消化”在资本投资中所占的份额太小数控机床的改造要点

2.3在中国，虽然数字软件控制机械自动化的技术开始晚了，但它已经达到了世界领先的水平它包括大林奔驰、大众、西门子、三菱重工业、松下汽车等全球知名公司中国还有著名的汽车制造商，如XCMG、Liugong和Sanhe在中国，除了几家大型机床制造商外，大多数机床都使用过时的普通机床，取而代之的投资非常大这就是为什么把普通机器转换成紧急状态是非常重要的机械工具我相信普通机床的转换可以分为以下四个部分:添加紧急系统;然后进行转换，以便进一步提高机器的精度、效率和自动化电机部件将被改造和更新，机械部件将被重新组装以提高加工精度如果不符合生产要求，ctu系统将被升级最后，有一项重要的技术创新将大大更新原始机器

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3.1数控改造的基本要求在机床的转换过程中，机械精度必须达到一级在机床的转换过程中，机械精度必须达到相应的水平，以确保转换效果数据收集、编辑和保存将在整个转换过程中进行机器的原始数据是需要仔细研究的理解机器的基本数据，但这些数据并不完全正确因此,必须按照织布机的物理对象实现它一些制造商在手册的诊断页面上打印了大量关于技术维护和修复在转换过程中需要收集的问题的信息此外，建筑前的设计原则将得到遵守,变化将被及时记录下来在转换过程中，熟悉所有机床系统和应急系统的专家将制定一个总体计划适当组织转型的所有重要环节，协调工作的各个方面，减少转型周期，确保转型质量

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3.2维修改造的要点中型和大型机床的前轴通常是一个可调节速度的齿轮传动换档需要“换档”为了克服过载现象，发动机必须立即移动因此，高惯性部件的即时刹车必须检测到时间继电器终端开关“移位”必须对计算机的“移位”是否正确做出反应由于瞬时移动必须将短期运动指令发送到接口，因此在plc中很难实现这一功能，因此手动开关必须保存在面板上在转换大型和特殊机床时，可以使用宏参数控制器来实现某些特殊功能目标是在细节处理程序和plc程序之间传递信息在某些情况下，用户还可以设置一些g和m代码,这些代码实际上会调用特定的子程序来执行特定的功能通过将进口的高质量织布机从紧急情况中改造出来，共享的电动衣橱不会被严重拆卸和修改然而，当一些织布机的电动衣橱状况不佳时，就必须更换整个织布机具有良好质量和外观的产品将尽可能多地为紧急控制站选择螺旋桨驱动与精确定位直接相关选择驱动螺旋桨必须符合扭矩处理和传输精度的要求当处理精度低时，可以使用可移动滑动螺旋桨，但必须检查可移动滑动螺旋桨的磨损在高精度和持续时间内，滚珠轴承传输效率可以达到90%以上，也可以降低发动机的起动扭矩因此，它可以满足处理精确细节的要求重点改造的部位

2.4在选择chpa机床时，由于chp系统的多样性，在市场上，我们必须先了解改装机床的性能，然后再决定价格它的寿命很长，运行方便当然，当经济条件允许时，紧急邮票系统是第一选择首先，这种cfu系统是经过严格的电子元件测试的，生产过程非常复杂，操作也很简单在操作方面，由于ctu系统的功能必须与转换机床的功能相匹配，太多的ctu功能和复杂性将被最小化因为如果ctu系统有太多的功能，一方面，它会浪费资金进行转换，另一方面，内部系统会很复杂，有时会导致程序崩溃机器的机械部分发生了变化为了充分利用ctu系统的性能，确保变换后的chpu机床能够在chpu系统的控制下执行重新精度，没有使用微电源，机床的寿命增加了外表简单而美丽机械部分的变换有以下部分

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4.1床身部分为了提高复原机床的效率，除系统错误最小化外，还需要考虑机床本身的磨损程度,特别是导线的磨损程度普通铸铁织布机是由普通铸铁制成的，引导器是由高强度合金钢制成的磨损程度是普通铸铁的几倍因此，在转换过程中，旧的部分可以保持不变，而导轨可以被简单的替换材料必须用螺丝、焊接或胶水固定在安装之前，导轨必须接地，以减少表面粗糙度，提高离合器强度

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4.2主轴变速箱根据选择的chpa系统，使用GWK/AT-II系统基本的运动模式与传统的普通机器相同速度范围必须尽可能大，以确保生产速度和效率质量也在提高在转换过程中，可以使用不同的编码方法来改善轴的速度变化功能，这取决于具体情况两个传输可以合并成一个，电磁遥控器可以安装为连续切换两个速度其他速度的调整可以手工和手工进行

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4.3拖板装置无论是控制点还是持续控制，航天飞机的运动都会影响到部件的精度它被用于步进引擎由于ctu系统发送的工作队只能移动航天飞机，因此没有定位功能和反馈如果系统发送的命令值与托盘单元的实际值不同，则会出现处理错误因此，除了精确的战车和节点外，还需要采取一些措施来提高传输的敏感性和准确性该设备的设计使用变速箱来提高传输精度（分辨率

0.01毫米）传动比计算公式:FAP/3608:A在步进电机步（度）；r步D等于脉冲在变速箱中，为了提高前后传输的准确性，需要最大限度地消除相关齿轮之间的传输间隙有两种方法:柔性调谐法和硬调法通常情况下，支点反应模式是一个严格的绑定模式圆柱形螺旋桨被用来替换原来的滑动螺旋桨，这提高了汽车的高传动灵敏度，降低了机床功率损失和扭矩的步进

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4.4自动换刀装置自动变换工具是具有不同形状的紧急机床的重要组成部分在自动数字控制的机器中,工具的更换直接影响处理时间和精度使用旧织布机时，手持工具不仅可用于劳动密集型和劳动密集型，而且如果不加以加强，生产和加工过程将存在潜在的安全风险，因此有一个自动更换工具系统添加了一种自动变换工具的装置，使这种变换动作更快更精确工具商店和工具互换机制是一个自动的工具互换系统这是紧急情况的一部分首先，在处理过程中需要的所有工具都必须按顺序安装在主工具组中，预先设置好，然后放在工具组中如果您需要更换工具，首先要在工具商店选择工具工具转换设备将分别将工具从工具箱和轮毂中移除，将新工具安装在底座上，并将旧工具放回原位，以完成工具更换存储工具的工具商店必须有大量的工具来满足编辑需求安装后，可以安装在收割机的一侧或上方，或作为机器外的一个单独的部件，以完成工具通过运输设备的运输过程与左轮手枪头相比，带有工具箱的自动变速箱机床只有一个开关只有细节的构。