A característica de um centro de usinagem CNC de três eixos é que ele só pode usinar uma superfície de cada vez, que é adequada para usinar peças do tipo disco.
Um centro de usinagem CNC de três eixos normalmente se refere a três eixos que se movem linearmente em direções diferentes, trabalhando juntas para controlar o movimento de ferramentas de corte no espaço tridimensional, alcançando várias operações de usinagem, como corte planar, perfuração e moagem. No entanto, os centros de usinagem de três eixos podem processar apenas uma superfície por vez, que se torna uma limitação para peças que requerem usinagem de orifício ou ranhura em várias superfícies. Portanto, os centros de usinagem de três eixos são mais adequados para lidar com algumas tarefas simples de usinagem por peças, como a fabricação de peças estruturais planas ou ranhuras lineares.
Embora os centros de usinagem de três eixos tenham um bom desempenho na usinagem de peças simples, suas limitações se tornam aparentes para requisitos de usinagem mais complexos, como cenários que requerem usinagem fina em diferentes superfícies da peça de trabalho. É por isso que, ao entrar em tecnologias de usinagem mais avançadas, como quatro centros de usinagem de eixos e cinco eixos, eles se tornam mais preferidos. Quatro centros de usinagem de eixos e cinco eixos alcançaram a usinagem simultânea de múltiplas superfícies de peças de trabalho adicionando eixos de rotação, melhorando bastante a eficiência e a precisão da usinagem.