備有刀庫並能自動更換刀具對工件進行多工序加工的數位控制機床。工件經一次裝夾後，數位控制系統能控制機床按不同工序，自動選擇和更換刀具，自動改變機床主軸轉速、進給量和刀具相對工件的運動軌跡及其他輔助機能，依次完成工件幾個面上多工序的加工。加工中心由於工序的集中和自動換刀，減少瞭工件的裝夾、測量和機床調整等時間，使機床的切削時間達到機床開動時間的80％左右（普通機床僅為15～20％）；同時也減少瞭工序之間的工件周轉、搬運和存放時間，縮短瞭生產週期，具有明顯的經濟濟效果。加工中心適用於零件形狀比較復雜、精度要求較高、產品更換頻繁的中小批量生產。
第一臺加工中心是1958年由美國卡尼-特雷克公司首先研制成功的。它在數控臥式鏜銑床的基礎上增加瞭自動換刀裝置，從而實現瞭工件一次裝夾後即可進行銑削、鉆削、鏜削、鉸削和攻絲等多種工序的集中加工。70年代以來，加工中心得到迅速發展，出現瞭可換主軸箱加工中心，它備有多個可以自動更換的裝有刀具的多軸主軸箱，能對工件同時進行多孔加工。這種多工序集中加工的形式也擴展到其他類型數控機床，例如車削中心，它是在數控車床上配置多個自動換刀裝置，能控制3個以上的坐標，除車削外，主軸可以停轉或分度，而由刀具旋轉進行銑削、鉆削、鉸孔和攻絲等工序，適於加工復雜的旋轉體零件。
加工中心按主軸的佈置方式分為立式（圖1）和臥式（圖2）兩類。臥式加工中心一般具有分度轉臺或數控轉臺，可加工工件的各個側面；也可作多個坐標的聯合運動，以便加工復雜的空間曲面。立式加工中心一般不帶轉臺，僅作頂面加工。此外，還有帶立、臥兩個主軸的復合式加工中心和主軸能調整成臥軸或立軸的立臥可調式加工中心，它們能對工件進行5個面的加工。
柔性制造系統中的兩臺加工中心
北京數控設備廠
加工中心的自動換刀裝置由存放刀具的刀庫和換刀機構組成。刀庫種類很多，常見的有盤式和鏈式兩類。鏈式刀庫存放刀具的容量較大。換刀機構在機床主軸與刀庫之間交換刀具，常見的為機械手；也有不帶機械手而由主軸直接與刀庫交換刀具的，稱無臂式換刀裝置。
為瞭進一步縮短非切削時間，有的加工中心配有兩個自動交換工件的托板。一個裝著工件在工作臺上加工，另一個則在工作臺外裝卸工件。機床完成加工循環後自動交換托板，使裝卸工件與切削加工的時間相重合。（見彩圖）