针对Z5150B立式钻床的结构特点,设计了一种自动换刀系统,集机、电、气控制技术于一体,安装在钻床上提升了普通钻床的自动化程度。介绍了换刀系统的机械结构设计、气动控制系统设计、单片机控制系统设计,重点研究了单片机程序控制电机和气缸动作,实现自动换刀。经实际应用,验证该系统性能稳定、结构简单、操作方便、提高了工作效率,可推广应用到中小型加工企业。