直接換刀方式按照換刀過(guò)程中，刀庫(kù)有沒(méi)有發(fā)生位移來(lái)區(qū)分，直接換刀方式又可以分為刀庫(kù)移位方式和刀庫(kù)固定方式兩種。刀庫(kù)移位方式中，刀庫(kù)是可以移動(dòng)的，在換刀前，刀庫(kù)進(jìn)入換刀工作區(qū)，換刀后在退出該區(qū)域。這種換刀方式由于刀庫(kù)發(fā)生的運(yùn)動(dòng)較多，布局比較講究，靈活性和適應(yīng)性較差。刀庫(kù)固定方式中，主要通過(guò)主軸箱的移動(dòng)進(jìn)行選刀。

所謂直接換刀方式是指換刀過(guò)程由刀庫(kù)和主軸箱配合完成，刀庫(kù)可以是保持靜止的，也可以只進(jìn)行位置旋轉(zhuǎn)。前者只能進(jìn)行順序選刀，適用于刀具數(shù)量較少的數(shù)控加工中心，而后者可以實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)位選刀。這種選刀方式減少了刀庫(kù)的移動(dòng)，可以大大簡(jiǎn)化刀庫(kù)的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)，對(duì)換刀過(guò)程的控制也簡(jiǎn)單可靠。直接換刀方式的特點(diǎn)是換刀速度慢、故障率高，只在早期的機(jī)型上使用。

轉(zhuǎn)塔頭換刀方式：轉(zhuǎn)塔頭方式是通過(guò)磚塔的旋轉(zhuǎn)，使需要的刀具移動(dòng)到相應(yīng)位置的換刀方式。它一般為順序換刀，優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)緊湊，換刀時(shí)間極短，一般較多應(yīng)用于加工曲軸類等細(xì)長(zhǎng)類工件且需要完成多道工序的復(fù)雜工序加工場(chǎng)合。轉(zhuǎn)塔頭方式的自動(dòng)換刀裝置和直接換刀方式類似，又分為轉(zhuǎn)塔刀架換刀和磚塔主軸頭換刀兩種方式。轉(zhuǎn)塔刀架換刀方式是通過(guò)轉(zhuǎn)塔頭的旋轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)換刀動(dòng)作。

轉(zhuǎn)塔主軸頭換刀方式也需要配備轉(zhuǎn)塔，但轉(zhuǎn)塔主軸上連接的不是刀架，而是多個(gè)不同方位，成章魚觸手狀分布的分主軸頭，每個(gè)主軸頭上事先安裝有各個(gè)工序需要使用的刀具。

在數(shù)控加工中心加工中，通過(guò)旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)塔，各主軸頭按照程序指令，依次轉(zhuǎn)動(dòng)到加工位置，從而實(shí)現(xiàn)自動(dòng)換刀動(dòng)作。這種換刀方式，由于各分主軸都集中在一個(gè)轉(zhuǎn)塔上，對(duì)轉(zhuǎn)塔主軸的剛度有較高的要求，對(duì)刀具主軸的數(shù)量也有一定的限制。這種換刀方式主要應(yīng)用在較小型的數(shù)控加工中心上。