隨著航空航天飛行器、汽車和軌道車輛等向高速、節能和安全性方向發展，從而使不少關鍵零件呈現出複雜多面體和高次曲面的形態，應用三個直線軸的難於獲得理想的加工精度和表面質量。促使對五軸加工技術需求的增長。
五軸聯動在工作中的應用刀具五軸聯動加工中心技術用於複雜多面體零件在一次安裝條件下，通過增設的機床迴轉軸可以方便地完成除安裝基面外所有平面和的銑、鑽、鏜等加工；不僅如此，而且在加工斜面時，通過刀或工件的迴轉，可以使刀具更好地接近加工表面縮短刀具伸出長度，有利於提高切削能力和刀具壽命；此外還能解決依靠直線軸運動無法解決的內凹表面的加工。
五軸聯動加工中心另一個特點是迴轉軸只作分度定位，並不參與切削軌跡插補運動。
五軸聯動加工中心技術是指一個複雜形狀的表面需要用5個獨立軸共同進行數控插補運動才能獲得光順平滑形面的加工技術。雖然從理論上講任何複雜表面都可用X、Y、Z三軸坐標來表述，但實際加工刀具並不是一個點，而是有一定尺寸的實體，為了避免對空間扭曲面加工時出現刀具與加工面間的干涉以及保證曲面各點的切削條件的一致性，需要調整刀具軸線與曲面法矢間在兩維方向上的夾角。
五軸聯動加工中心的軸數是指加工同一表面時所需獨立運動的軸的數量，而非指該數控擁有的可控制軸的數量。例如龍門為保證橫樑升降的平行性，需要左右兩根驅軸W1，W2同步運動，也就是以W1為主動軸，而使W2軸與之保持同步。因此，它們只能作為1根獨立運動軸。另外如果複雜雕塑表面具有迴轉體特徵的話，不需要Y軸運動，可以在或上實現。
