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對刀儀的關鍵部件是高精度開關(探頭)、高硬度、高耐磨性的硬質合金四面體(探頭)和信號傳輸連接器(其他部分省略)。四面體探針通過安裝在工具下方的柔性支撐桿與工具接觸并將力傳遞給高精度開關。開關發出的通斷信號通過信號傳輸連接器傳輸到數控系統進行刀具方向識別、計算、補償、存取等。
數控機床的工作原理決定了當機床回到各自運動軸的機械基準點時，建立機床坐標系。一旦確定了基準點，機床坐標系各軸上的每個運動方向相對于機床的零點都具有數值實際意義。
機床對刀儀的安裝，對刀儀傳感器從機床坐標系的方向零實際坐標是一個固定值，需要通過參數設置的方法精確確定，才能滿足使用，否則就不會在機床上進行數控系統坐標與刀架固定坐標之間相互位置的數據轉換。在建立了“機床坐標系”和“對刀儀固定坐標系”(對刀儀的不同規格應設置不同的固定坐標值)后，對刀儀的工作原理如下：
1. 當機床各直線運動軸回到其自身的機械參考點后，建立了機床坐標系與對刀儀固定坐標的相對位置關系。
2. 是否使用編程自動控制或手動控制操作工具設置工具,當移動工具沿著選定的軸,使工具提示(或外徑的力量旋轉工具)傾向于和觸摸相應的平面上的四探針工具設置儀器,并觸發高精度開關傳感器通過靈活的支撐桿的擺動,開關會立即通知系統鎖定進給軸的運動，因為數控系統把這個信號當作高級信號，動作控制將會非常快和準確。
3.由于數控機床的直線進給軸上裝有脈沖編碼器進行位置閉環反饋，所以數控系統中有計數器來記憶進給軸的實際位置。這個時候,只要系統讀取軸停止的準確位置,并通過自動轉換的相對機床和工具之間的關系設置儀器,它可以確定初始工具偏移值的工具提示(或直徑)軸工具。換句話說,如果是用機器坐標系,它相當于確定機床的參考點之間的距離和機器的零點坐標系,之間的距離測量的工具和機器的零點坐標系統和實際的偏差。
4. 無論工件切割后的刀具磨損或工具提示動量的變化在絲杠熱伸長之后,只要再進行設置操作工具,數控系統將自動比較測量新工具抵消值與初始工具偏移值,并自動填充錯誤值補償到工具補償存儲區域。當然，如果更換新刀具并重新對該刀具進行校直，所獲得的偏置值應為該刀具的新的初始刀具偏置值。
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