首先，五軸聯動數控機床可以加工一般三軸數控機床所不能加工或很難一次裝夾完成加工的連續、平滑的復雜曲面。如航空發動機和汽輪機的葉片，船舶用的螺旋槳，以及許許多多具有特殊曲面和復雜型腔、孔位的殼體和模具等。

      在復雜曲面加工過程當中，如果采用普通三軸數控機床加工，由于其刀具相對于工件的位姿角在加工過程中不能變，加工某些復雜曲面時，就有可能產生干涉或加工不到位的情況，而采用五軸機床加工時，則由于刀具的姿態在加工過程中隨時可調整，就可以避免刀具工件的干涉并能一次裝夾完成全部加工。

     其次，五軸聯動數控機床可以提高空間自由曲面的加工精度、質量和效率。例如，三軸機床加工復雜曲面時，多采用球頭銑刀，球頭銑刀是以點接觸成形，切削效率低，而且刀具姿態在加工過程中不能調，一般就很難保證用球頭銑刀上的最佳切削點進行切削，而且有可能出現切削點落在球頭刀上線速度等于零的旋轉中心線上的情況，這時不僅切削效率極低，加工表面質量嚴重惡化，而且往往需要采用手動修補，因此也就可能喪失精度。