立式加工中心（三轴）最有效的加工面仅为工件的顶面，卧式加工中心借助回转工作台，也只能完成工件的四面加工。目前高档的加工中心正朝着五轴控制的方向发展，工件一次装夹就可完成五面体的加工。如配置上五轴联动的高档数控系统，还可以对复杂的空间曲面进行高精度加工。

　　所谓四轴联动加工 一般是加了一个旋转轴， 通常称为第四轴。一般的机床只有三轴也就是工件平台能左右（ 1 轴）前后（ 2 轴）主轴刀头（ 3 轴）移动，用于切削工件，第四轴就是在移动的平台上加装一个可以 360 度旋转的电动分度头！这样可以自动分度打斜孔，铣斜边等等，而不用二次装夹流失精度。

　　Z 轴的确定：机床主轴轴线方向或者装夹工件的工作台垂直方向为 Z 轴 X 轴的确定：与工件安装面平行的水平面或者在水平面内选择垂直与工件的旋转轴线的方向为 X 轴，远离主轴轴线的方向为正方向。

　　设置在床身上的工作台可以环绕X 轴回转，定义为 A 轴，A 轴一般工作范围 +30 度至 -120 度。工作台的中间还设有一个回转台，在图示的位置上环绕 Z 轴回转， 定义为 C 轴，C 轴都是 360 度回转。 这样通过 A 轴与 C轴的组合， 固定在工作台上的工件除了底面之外， 其余的五个面都可以由立式主轴进行加工。A 轴和 C 轴最小分度值一般为 0.001 度，这样又可以把工件细分成任意角度， 加工出倾斜面、倾斜孔等。

　　A 轴和 C 轴如与 XYZ 三直线轴实现联动，就可加工出复杂的空间曲面，当然这需要高档的数控系统、伺服系统以及软件的支持。这种设置方式的优点是主轴的结构比较简单，主轴刚性非常好，制造成本比较低。

　　但一般工作台不能设计太大，承重也较小，特别是当 A 轴回转大于等于 90 度时，工件切削时会对工作台带来很大的承载力矩。

　　主轴前端是一个回转头，能自行环绕 Z 轴 360 度，成为 C 轴，回转头上还带可环绕 X 轴旋转的 A 轴，一般可达 ±90 度以上，实现上述同样的功能，这种设置方式的优点是主轴加工非常灵活，工作台也可以设计的非常大，客机庞大的机身、巨大的发动机壳都可以在这类加工中心上加工。

　　此类加工中心的回转轴也有两种方式，一种是卧式主轴摆动作为一个回转轴，再加上工作台的一个回转轴，实现五轴联动加工。这种设置方式简便灵活，如需要主轴立、卧转换，工作台只需分度定位，即可简单地配置为立、卧转换的三轴加工中心。由主轴立、卧转换配合工作台分度， 对工件实现五面体加工， 制造成本降低， 又非常实用。 也可对工作台设置数控轴，最小分度值 0.001 度，但不作联动，成为立、卧转换的四轴加工中心，适应不同加工要求，价格非常具有竞争力。

　　另一种为传统的工作台回转轴，设置在床身上的工作台 A 轴一般工作范围 +20 度至 -100 度。工作台的中间也设有一个回转台 B 轴，B 轴可双向 360 度回转。这种卧式五轴加工中心的联动特性比第一种方式好，常用于加工大型叶轮的复杂曲面。回转轴也可配置圆光栅尺反馈，分度精度达到几秒，当然这种回转轴结构比较复杂，价格也昂贵。

　　加工中心大多可设计成双工作台交换，当一个工作台在加工区内运行，另一工作台则在加工区外更换工件，为下一个工件的加工做准备，工作台交换的时间视工作台大小，从几秒到几十秒即可完成。