在工科生心中，通常会有这样一个概念：三维空间中的一个物体拥有6个自由度。比如说，该坐标系为右手坐标系，这六个自由度分别是沿着X、Y、Z三个轴的直线移动，以及绕这三个轴旋转的自由度，满足右手螺旋定则。
由于这个概念的影响，人们可能会误以为“实现空间任意方向加工”的机床必须拥有6个自由度或6个轴。但事实是，虽然空间物体有6个自由度，但这并不意味着能实现任意角度加工的机床就必须包含6个轴。这正是问题的关键所在。
传统三轴机床在加工复杂形状部件时，需要使用特殊夹具，并且进行多次工序变换才能完成。而五轴联动数控机床可以通过单次装夹快速、高精确地完成复杂形状部件的加工。
因此，我们知道刀具（或测头）能够从任何方向接近工件才是实现任意角度加工的根本原因。实际上，这涉及到如何描述刀具（或测头）的位置和姿态。
三轴数控机床只能通过改变刀具（或测头）的位置来调整其姿态，而不能直接改变其姿态本身。例如，在立式三轴机床中，刀 trục始终沿着Z轴方向移动，而X、Y两个直线运动軸决定了刀具（或测头）的最终位置和姿态。
而五轴数控机床则不同，它们通过增加两个旋转运动軸来实现更复杂的地面处理。此时，由于存在额外两个旋转运动軸，我们不再仅仅依赖于直线运动軸来描述刀具（或测头）的位置和姿态，而是在球面上建立起了新的坐标系统——球面坐标系，其中包括经纬度等两种表达方式，用以描述每一刻工作表面的相对于固定参考点的情景状态。在这种情况下，只需确定两个旋转角即可确定整个场景状态，从而使得我们能够控制工具朝向任何指定方向进行操作，无论它是否与原始参考点保持同一直线或者同平面。也就是说，在这个场景中，有了5個運動軸，可以达到一個既能進行線性移動又能進行空間轉動，以達到複雜形狀之處理與測量，這便是為什麼我們說這種機器人非常聰明，因為它可以根據現場情況來調整自己的運動路徑，使得最終結果更加精確無誤。
