立式加工中心（三軸）最有效的加工面僅為工件的頂面，臥式加工中心借助回轉工作臺，也只能完成工件的四面加工。目前高檔的加工中心正朝著五軸控制的方向發展，工件一次裝夾就可完成五面體的加工。如配置上五軸聯動的高檔數控系統，還可以對復雜的空間曲面進行高精度加工。
所謂四軸聯動加工 一般是加了一個旋轉軸， 通常稱為第四軸。一般的機床只有三軸也就是工件平臺能左右（ 1 軸）前后（ 2 軸）主軸刀頭（ 3 軸）移動，用于切削工件，第四軸就是在移動的平臺上加裝一個可以 360 度旋轉的電動分度頭！這樣可以自動分度打斜孔，銑斜邊等等，而不用二次裝夾流失精度。
四軸聯動加工特點：
(1).三軸聯動加工機床無法加工到的或需要裝夾過長
(2).提高自由空間曲面的精度、質量和效率
(3).四軸與三軸的區別 ; 四軸區別與三軸多一個旋轉軸四軸坐標的確立及
其代碼的表示：
Z 軸的確定：機床主軸軸線方向或者裝夾工件的工作臺垂直方向為 Z 軸 X 軸的確定：與工件安裝面平行的水平面或者在水平面內選擇垂直與工件的旋轉軸線的方向為 X 軸，遠離主軸軸線的方向為正方向。
這類加工中心的回轉軸有兩種方式，一種是工作臺回轉軸。
設置在床身上的工作臺可以環繞X 軸回轉，定義為 A 軸，A 軸一般工作范圍 +30 度至 -120 度。工作臺的中間還設有一個回轉臺，在圖示的位置上環繞 Z 軸回轉， 定義為 C 軸，C 軸都是 360 度回轉。 這樣通過 A 軸與 C軸的組合， 固定在工作臺上的工件除了底面之外， 其余的五個面都可以由立式主軸進行加工。A 軸和 C 軸最小分度值一般為 0.001 度，這樣又可以把工件細分成任意角度， 加工出傾斜面、傾斜孔等。
A 軸和 C 軸如與 XYZ 三直線軸實現聯動，就可加工出復雜的空間曲面，當然這需要高檔的數控系統、伺服系統以及軟件的支持。這種設置方式的優點是主軸的結構比較簡單，主軸剛性非常好，制造成本比較低。
但一般工作臺不能設計太大，承重也較小，特別是當 A 軸回轉大于等于 90 度時，工件切削時會對工作臺帶來很大的承載力矩。
主軸前端是一個回轉頭，能自行環繞 Z 軸 360 度，成為 C 軸，回轉頭上還帶可環繞 X 軸旋轉的 A 軸，一般可達 ±90 度以上，實現上述同樣的功能，這種設置方式的優點是主軸加工非常靈活，工作臺也可以設計的非常大，客機龐大的機身、巨大的發動機殼都可以在這類加工中心上加工。
