排式刀架和回转式刀架所安装的刀具都不可能太多，一般为4、6、8、12工位，即使是双主轴数控钻孔机安装两个动力刀架，对刀具的数目也是有限制的。当需要数量较多的刀具时，应采用带刀库的自动换刀装置。带刀库的自动换刀装置由刀库和刀具交换机构组成。刀库的种类很多，根据外部结构不同分为链条式刀库、斗笠式刀库、圆盘式刀库。

　　链条式刀库的特点是可储放较多数量的刀具，一般都在20把以上，一些大型刀库刀具储放量可达到120把。它是借由链条将要换的刀具传到指定位置，由机械手将刀具装到主轴上。换刀动作均采用液压马达加机械凸轮的结构，结构简单、动作快速、可靠，但是价格较高，通常作为定制化产品。

　　斗笠式刀库一般只能存16~24把刀具，斗笠式刀库在换刀时整个刀库向主轴移动。当主轴上的刀具进入刀库的卡槽时，主轴向上移动脱离刀具，刀库转动。当要换的刀具对正主轴正下方时，主轴下移，使刀具进入主轴锥孔内，夹紧刀具后，刀库退回原来的位置。圆盘式刀库通常应用在小型立式综合加工机上。“圆盘刀库”一般俗称“盘式刀库”，以便和“斗笠式刀库”“链条式刀库”相区分。圆盘式的刀库容量不大，只有二三十把刀需搭配自动换刀机构进行刀具交换。

　　数控钻孔机刀库的刀具交换机构，将加工所需刀具，从刀库中传送到主轴夹持机构上。刀具夹持元件的结构特性及其与工具机主轴的连接方式，将直接影响工具机的加工性能。刀库结构形式及刀具交换装置的工作方式，则会影响工具机的换刀效率。其自动换刀系统本身及相关结构的复杂程度，对整机的成本产生直接影响。

　　刀具交换机构大概分为：液压机构、气压机构和电气式凸轮机构。在不断追求速度及可靠性快速提升的数控机床市场中，凸轮式换刀机构得到广泛的应用。自动刀库的使用大幅缩短了加工时间，降低了生产成本，自动刀库的发展也随着市场需求出现两极化发展，一种是向简易化、构造简单、轻量化、低成本、高速方向发展，另一种则是向复杂化、精密化、高速化、多功能、定制化和高效方向发展