Talvez se usar um anel preso nas ferramentas de forma a poder ajustar sua posição possa ser uma solução.
O anel (com seu furo correspondente à haste da ferramenta) é preso com um prisioneiro na ferramenta, e sua posição poderia ser ajustada em relação à um gabarito de altura - que pode ser em relação à ponta da ferramenta até o anel ou em relação à base (a traseira da ferramenta até o anel).
Qualquer uma das formas garantiria que quando se trocasse de ferramenta, o anel toca na pinça e mantem a ferramenta sempre na mesma posição - é claro que haverá variações de posição, pois esta depende de diversos fatores como pressão exercida no aperto, sujeira etc, mas haveria alguma repetibilidade dentro de alguma tolerancia.
Em qualquer uma das soluções, é necessário se criar todos os "offsets" de todas as ferramentas para que fiquem gravados no software, então na hora de gerar os arquivos de corte, estes deveriam contér os codigos de chamadas de ferramentas e seus offsets para que funcione direito.
Com um pouco de ajustes e prática se chega num bom resultado.