As máquinas CNC de 3 eixos são as mais comuns. Os 3 eixos referem-se ao movimento linear nos eixos X, Y e Z. Na fresagem, a ferramenta gira para realizar o corte. Tornos CNC geralmente têm apenas dois eixos principais de movimento, com a ferramenta estacionária movendo-se linearmente em X e Y enquanto a peça gira.
Fresadoras de 3 eixos são geralmente mais fáceis de programar e operar do que máquinas multieixos. No entanto, algumas operações podem ser bloqueadas pela geometria da peça ou pela configuração do dispositivo de fixação. Isso dificulta a usinagem de rebaixos e geometrias internas complexas. É possível reorientar manualmente a peça, mas isso aumenta o tempo da operação de usinagem CNC e pode prejudicar a precisão do processo.
Máquinas CNC multieixos são aquelas com mais de três eixos. Ao adicionar mais eixos, você começa girando o cabeçote da ferramenta e a base da máquina sem intervenção humana. Isso economiza tempo, eliminando etapas manuais. A maneira mais fácil de fazer isso é com a usinagem CNC indexada, em que a rotação ocorre apenas entre as operações. Isso normalmente é chamado de usinagem CNC indexada com 3 + 2 eixos.
Para o próximo nível, máquinas contínuas de 5 eixos podem se mover ao longo dos 3 eixos lineares e, ao mesmo tempo, a base usinada e o cabeçote da ferramenta também giram. Isso permite que a máquina processe geometrias ainda mais complexas. Isso acarreta um custo maior para o maquinário especializado e para programadores e operadores mais experientes.