八十年代以前，大多數(shù)機床都是手動換刀，費時又費力。只有在比較現(xiàn)代的加工中心，才逐步實現(xiàn)了通過刀庫自動換刀。拆卸大型附件、刀具和方桿刀具或者在機床上更換可轉(zhuǎn)位刀片，都需要耗費很長的停機時間。采用小而輕的切削單元，并結(jié)合快換工具接口的系統(tǒng)以前聞所未聞，因為這種技術(shù)在當時才剛剛起步。
這種技術(shù)直到有了模塊化工具系統(tǒng)以后，通過在切削刀具和機床夾緊單元創(chuàng)新采用先進的接口才得以實現(xiàn)。 采用刀具夾持創(chuàng)新技術(shù)，可以快速手動換刀，現(xiàn)代的主軸接口可以用于自動換刀，同時，實現(xiàn)了刀具系統(tǒng)的模塊化。
模塊化工具系統(tǒng)的出現(xiàn)是源于數(shù)控機床的發(fā)展，特別是六十到七十年代，車床取得了長足發(fā)展。 五十年代，美國開始研發(fā)數(shù)控技術(shù)，并應用在加工中心和車床上。到了六十年代中期，美國境內(nèi)出售的機床中有15％是數(shù)控機床，此后數(shù)年得到飛速發(fā)展。當時，歐洲和亞洲幾乎沒有生產(chǎn)數(shù)控機床，但是到1967年，出現(xiàn)了急劇向上的轉(zhuǎn)折點，數(shù)控機床開始迅猛發(fā)展。為了滿足人們更加充分利用生產(chǎn)設備的需要，人們開發(fā)出了生產(chǎn)率更高、更昂貴的機床，模塊化工具系統(tǒng)就在這大背景下應運而生。
中等規(guī)模加工車間的數(shù)控機床，平均實際切削時間只占到機床總體可用生產(chǎn)時間的8%。刀具安裝、換刀和刀具測量所花費的時間占總可用時間的五分之一。 人們很早就意識到了這一點，正因如此，改善機床利用率以及提高生產(chǎn)效率的潛在需求推升了數(shù)控機床的迅猛增長。
無論是為新工序的生產(chǎn)準備還是更換新刀具，切削刃能否準確定位都至關(guān)重要。只有在確定切削刃的精確坐標后，才能開始進行正確加工，否則不僅刀具的使用存在風險，加工出的零件尺寸也沒有保證。 因此，切削刀具的準確定位對新機床而言顯得尤為重要。 當時人們采用了幾種方式來應對，因為這并不是一個新問題，在數(shù)控技術(shù)問世前，人們就已經(jīng)有針對車床和仿形車床高效換刀的需求了。
根據(jù)當時的情況和對數(shù)控的需求，人們開發(fā)了一系列刀架，能夠夾持現(xiàn)成的方桿刀具并且可以在機床外預設刀具。 刀架可安裝在刀機床刀板或轉(zhuǎn)塔上，按預定刀具位置定位。精度相對較準確，并且可在安裝之后校對切削刃位置，或直接進行粗加工。 但是，這些刀架在精度方面受限較大，占用大量的機床空間、成本高、重量大。幾乎不能快速更換工具系統(tǒng)，更談不上效率。
七十年代的另一種解決方案是采用高質(zhì)量的工具系統(tǒng)，其中采用的方桿刀柄磨削到相當高地精度，并與特別定制的刀座配合在機床上使用。 如果刀具預先設置好，在裝配刀具或換刀時，就有比較高的精度。 但是，由于存在大量不同類型的機床，因此有必要與所有機床制造廠一起，討論如何確定刀具在刀架和刀塔上的基準點。 另一種方式是在方刀桿上安裝可精確調(diào)節(jié)的精調(diào)機構(gòu)，用于徑向和軸向的微調(diào)?？鞊Q還是無法實現(xiàn)。
當時出現(xiàn)的另一個趨勢是實現(xiàn)自動化。 早期的加工中心采用機械式抓刀臂，將刀具安裝在一致的錐柄上，刀具在主軸和刀具庫之間實現(xiàn)交換。 車床實現(xiàn)自動化的愿望，與實現(xiàn)加工靈活性的需要，與日俱增。
到了八十年代，開發(fā)出了第一套真正意義上的模塊化工具系統(tǒng) —— 可互換、最小化切削刀具數(shù)量、并且推出了機床接口端的夾緊機構(gòu)。 由于所有的組件能單獨拆除和連接，所以通過接口可實現(xiàn)多種不同的功能。
七十年代末期，經(jīng)過多年的研發(fā)，山特維克可樂滿推出了第一個模塊化工具系統(tǒng)方案： 嵌入式工具系統(tǒng)（Block Tool System）。該工具系統(tǒng)創(chuàng)新采用獨特的新型接口作為切削單元和夾緊機構(gòu)之間的連接。 該系統(tǒng)最關(guān)鍵的特點和優(yōu)勢在于大大提高了精度、穩(wěn)定性和快速換刀的能力。將切削單元裝入夾緊單元內(nèi)，通過中心拉桿逆著法蘭面拉緊。 這種設計使得在徑向、軸向和切線方向的支撐最大化，與類似的整體刀柄相比，刀具夾持更加穩(wěn)定牢固。
接口的制造保證了徑向重復精度為±0.002 mm，軸向和中心高方向的重復精度為±0.005 mm，有兩種方式可達到較高的重復精度： 一種方式是預先測量切削刃位置，當切削刀具裝入機床時，在機床數(shù)控系統(tǒng)中輸入刀具補償量。 另一種方式是在裝入機床前，通過預先設置的切削刀具，達到想要的切削刃位置。 總之，在更換刀具時，接口可保證刀具在機床上的準確定位。
該工具系統(tǒng)的最大優(yōu)勢在于，與傳統(tǒng)方式相比，裝刀時間縮短一半，刀具更換時間減少為三分之一，而且對刀測量時無需停機。當然，由于刀具裝夾方便快捷，因此加工車間完全可重新規(guī)劃加工計劃，例如減少批次零件數(shù)量、加工更多種類零件的批次。這些都是因為刀具快換所帶來的益處。對于大批量生產(chǎn)的作用在于減少停機時間，這樣一來，能為車間額外增加成千上萬小時用于有效切削。
嵌入式夾緊單元的產(chǎn)品分類可適用于多種機床類型，并在一個加工車間內(nèi)的部分機床實現(xiàn)實現(xiàn)快換。通過外驅(qū)動執(zhí)行夾緊/松開動作的半自動換刀，以及通過刀具庫實現(xiàn)全自動換刀。嵌入式工具系統(tǒng)是刀具更換的一次技術(shù)革命，贏得了業(yè)內(nèi)廣泛認可，現(xiàn)在仍有部分應用沿用至今。但是，該系統(tǒng)有一個缺點——僅局限于在車床上使用的非旋轉(zhuǎn)刀具。有缺陷就有發(fā)展，這一點也加快了開發(fā)模塊化工具系統(tǒng)的下一階段工作，其中包括了旋轉(zhuǎn)刀具。
山特維克可樂滿于1990年推出了全新的模塊化工具系統(tǒng)，涵蓋了所有類型的刀具。該系統(tǒng)是一種全新的開創(chuàng)性理念，得到更加廣泛的認可，并且成為一種ISO標準。 Coromant Capto是一個拉丁語單詞，有“抓取、捕捉”的意思。
模塊化工具系統(tǒng)對于非旋轉(zhuǎn)刀具而言非常重要，原因是其實現(xiàn)了快換。那么，它對于旋轉(zhuǎn)刀具而言又有哪些優(yōu)勢呢？
特別是對加工中心而言，模塊化工具系統(tǒng)提供了更佳的靈活性，通用性強，根據(jù)工序需求提供優(yōu)化的刀具長度，并且采用集成式刀柄，進一步優(yōu)化了性能，可以配合使用多種直徑的接柄以及減振接柄。用于各種加工應用以及各種類型機床，這可減少刀具庫存和降低成本。一套刀具系統(tǒng)即可通用于所有的機床類型，當然也能在機床上實現(xiàn)快速換刀。另外，也針對多任務機床、銑車機床、車削中心和立式車床開發(fā)了多種應用。
如今，Coromant Capto的產(chǎn)品系列和應用場合非常廣泛。接口尺寸范圍從 C3至C10，大多數(shù)加工應用采用模塊化系統(tǒng)，效率非常高?，F(xiàn)在，對于在車削中心采用快換系統(tǒng)的需求與日俱增，包括旋轉(zhuǎn)刀具應用。我們也提供針對機床制造商刀塔選項的刀座配置，從而實現(xiàn)在車削中心機床上的快換系統(tǒng)。
Coromant Capto接口類似一個三棱錐面，主要特點是整個周長上的直徑相同。由于雙面接觸并采用過盈配合，法蘭端面經(jīng)過磨削以及磨削的三棱錐面使其具有良好的穩(wěn)定性。三棱錐面接口采用預緊方式，進行了高精度磨削。四瓣式的抓刀凹槽用于自動換刀以及當?shù)毒咝枰窍蚨ㄎ粫r所需的定位槽，例如一些車削應用。冷卻液從內(nèi)部供應，冷卻液通過主軸直達切削刃口，采用高壓冷卻加工也是一種選擇，同時，采用Coromant Capto接口的主軸用于旋轉(zhuǎn)刀具也是一個非常重要的特點。
作為一種真正意義上的模塊化工具系統(tǒng)，Coromant Capto創(chuàng)新技術(shù)的主要優(yōu)勢之一是高剛性，它具有極佳的抗彎抗性，可靠的扭矩傳輸以及高精度。整個接口部分無任何松動組件，切削單元自定心。三棱錐和法蘭端面具有很大的接觸表面面積，因此壓力分布均勻、換刀便捷、定位精度高、跳動量小、安全性高以及良好的刀具設計平衡。
刀具夾持領(lǐng)域的最新技術(shù)是在模塊化工具系統(tǒng)內(nèi)再集成模塊化。這取決于刀具裝配的尺寸和機床主軸，以及新型的接口—— 例如可換頭接口和鋸齒型鎖緊（SL）切削頭，山特維克可樂滿推出了兩種創(chuàng)新的接口—并作為Coromant Capto接口的補充。這是模塊化工具系統(tǒng)、主軸接口和快速手動換刀創(chuàng)新理念的再次創(chuàng)新。
Coromant Capto創(chuàng)新技術(shù)具有以下三點主要意義：它是在車床上快速更換切削單元的基礎；是在機床主軸上內(nèi)置旋轉(zhuǎn)接口的依據(jù)；也是進行刀具優(yōu)化以適合各種應用場合的絕佳方法。
