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而在5軸加工中心的機械設計上，機床制造商始終堅持不懈地致力于開發出新的運動模式，以滿足各種要求。綜合目前市場上各類五軸機床，雖然其機械結構形式多種多樣，但是主要有以下幾種形式：

1. 兩個轉動坐標直接控制刀具軸線的方向（雙擺頭形式）。

2. 兩個坐標軸在刀具頂端，但是旋轉軸不與直線軸垂直（俯垂型擺頭式）。

3. 兩個轉動坐標直接控制空間的旋轉（雙轉臺形式）。

4. 兩個坐標軸在工作臺上，但是旋轉軸不與直線軸垂直（俯垂型工作臺式）。

5. 兩個轉動坐標一個作用在刀具上，一個作用在工件上（一擺一轉形式）。

五軸，指x、y、z三個移動軸加任意兩個旋轉軸。相對于常見的三軸（x、y、z三個自由度）加工而言，五軸加工是指加工幾何形狀比較復雜的零件時，需要加工刀具能夠在五個自由度上進行定位和連接。

假五軸是依靠后處理技術，將機床第四軸和第五軸中心位置關系表明，來補償旋轉軸對直線軸坐標的位移。其生成的CNC程序X、Y、Z不僅僅是編程趨近點，更是包含了X、Y、Z軸上必要的補償。這樣處理的結果不僅會導致加工精度不足，效率低下，所生成的程序不具有通用性，所需人力成本也很高。同時由于每臺機床的回轉參數不同，都要有對應的后處理文件，對于生產也會造成極大的不便。

大家都知道是由于旋轉坐標的變化導致了直線軸坐標的偏移。那么分析旋轉軸的旋轉中心就顯得尤為重要。對于雙轉臺結構機床，C軸也就是第5軸的控制點通常在機床工作臺面的回轉中心。而第4軸通常選擇第四軸軸線的中點作為控制點。數控系統為了實現五軸控制，需要知道第5軸控制點與第四軸控制點之間的關系。即初始狀態（機床A、C軸0位置），第四軸控制點為原點的第四軸旋轉坐標系下，第五軸控制點的位置向量[U,V,W]。同時還需要知道A、C軸軸線之間的距離。對于雙轉臺機床，舉例如下圖所示。

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i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。

減少裝夾次數，一次裝夾完成五面加工

如上圖可以看出五軸加工中心還可以減少基準轉換，提高加工精度。在實際加工中，只需一次裝夾，加工精度更容易得到保證。同時五軸加工中心由于過程鏈的縮短和設備數量的減少，工裝夾具數量、車間占地面積和設備維護費用也隨之減少。這意味著您可以用更少的夾具，更少的廠房面積和維護費用，來完成更高i效更高質量的加工！