基本信息
三維空間中的任何自由物體均有六個自由度，即沿X、Y、Z軸三個方向的移動和繞X、Y、Z三個方向的轉動。目前在數控工具機系統中均以工具機主軸作為Z軸，以遠離工件的方向做為Z軸正方向。
基本原理
在切削加工的過程，切削刀具相對被加工的零件所掃過的軌跡即為所加工出來的輪廓外形。不論是移動刀具還是移動工件，刀具與工件之間必須要有相對運動才能完成加工過程。
加工範圍
數控車床主要用來加工迴轉類零件，切削刀具只需要作橫向進給運動和縱向進給運動。因此，數控車床只控制X軸和Z軸，屬於典型的兩軸工具機。
目前常見的數控銑床多數為兩軸半工具機，雖然工具機能夠作X、Y、Z三個方向的移動，但其控制系統只能同時控制兩根軸進行插補，有的數控銑床能夠將X和Y軸聯動，但X和Y軸使用的是同一路信號來進行控制，控制系統仍然只輸出了兩路信號，並不屬於三軸工具機。
儘管兩軸半工具機已能夠勝任大多數零件的加工，但在加工一些精度要求較高的曲面時仍顯得心有餘而力不足。而且在數控銑床上用旋風銑加工螺紋時，必須同時對XYZ三軸進行控制，此時二軸半工具機是無法完成的，非三軸工具機不可。
三軸工具機仍然有加工的局限性，即一次只能加工一個面，如需對其他表面加工則要對工件重新裝夾，一是浪費時間，二是重新裝夾會帶來誤差。因此在三軸工具機的基礎上再增加繞X軸旋轉和繞Y軸旋轉即成了四軸和五軸工具機，但是沒有六軸工具機，因為Z軸為工具機主軸，而主軸本來就是要旋轉的！
