在工科生心中，通常有一个概念：三维空间中的物体有六个自由度。图示为右手坐标系，其中六个自由度分别是沿X、Y、Z轴的直线运动和绕这三个轴旋转的角度，这些角度遵循右手螺旋定则。
由于这个概念的影响，我们可能会误以为“能在三维空间任意方向加工就需要6个自由度或6个轴”。然而，事实并非如此。空间物体有6个自由度，并不意味着所有实现任意角度加工的机床都必须具备6个轴。这是问题的关键。
传统三轴机床在处理复杂表面或多孔品时，为了使刀具从各向量接触工件，需使用特殊夹具并进行多次工序变换。但五轴联动数控机床可以实现单次装夹下高速、高精密加工复杂形状部件。
五轴联动数控机床采用五轴联动而非六轨原因，是因为它能够让刀具（或测头）从任意方向接近工作表面，从而实现任意角度加工。这是通过控制刀具（或测头）的位置和姿态来完成的，而不是仅仅增加更多独立移动的軸承。
三轴数控机床只改变刀具位置，但姿态保持固定，如立式三台机床，其刀道一直沿着Z軸方向。在这种情况下，只需X、Y、Z三个直线軸坐标值即可确定位置与姿态。
相比之下，五台数控机床通过添加两个旋转軸A和B，可以更灵活地改变刀具（或测头）的位置与姿态。这些额外两個轉軸允许我们描述出一个单位矢量，即“切割锥”矢量，它决定了工具如何朝向工作表面的特定点移动。此矢量定义了工具切割路径上的一点，该点位于球面上，而不是平面上，因此需要两个参数来完全描述其位置和方向，这就是为什么说只有两个旋转 軸就足以覆盖所有可能的情况。
因此，在讨论智能制造时，我们可以看到，与简单地增加更多独立移动の軌迹不同的是，更高级别的问题涉及到如何合理安排现有的机械元素以最大化它们之间相互作用，以创造新的生产可能性。这是一个设计决策的问题，它要求深入理解物理学原理，以及对材料科学知识以及工程技术方面有一定的掌握。
