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数控机床在数字化控制下实现工件与刀具间任意轨迹的相对运动，从而实现各种型面的加工。在实际应用中，由于零件复杂程度越来越高，许多零件加工需求能够在一次装卡下尽可能多地完成尽可能多的表面加工，甚至完成复杂凹曲面和异形腔体的加工，于是诞生了五轴机床，即在传统三坐标基础上加入回转坐标，以完成特殊工件和刀具间姿态调整的要求。
五轴机床实现了工件和刀具间便利的姿态调整，除了可以避免干涉，还可以充分实现刀具更好的切削条件，包括规避刀尖点低的实际切削线速度，还可以使用更短的刀具进行加工，提升系统刚性，减少刀具的数量，减少专用刀具的应用。
由于五轴机床的控制和制造技术的复杂性，此类设备率先用于军工制造领域，包括航空发动机、飞机结构件、舰船引擎，乃至于五轴机床作为国家战略物资被严格监管和限制，由此还演绎出“东芝事件”。
