针对刀库自动换刀装置输出轴的功能要求,对其进行结构优化与校核。为满足输出轴既要转动又要移动的特点,输出轴采用了四方轴结构,基本满足要求,但是加工困难,定心精度低。根据输出轴的功能要求,结合加工难易程度以及加工精度要求,把四方轴结构改成矩形花键结构。矩形花键结构定心精度更高,定心的稳定性更好,加工比较方便,用磨削方法可以获得较高的精度。分析了输出轴上的载荷,找出了输出轴的危险截面,并对方轴和矩形花键轴的危险截面进行了弯曲应力校核。