加工中心是在普通数控机床的基础上增加了自动换刀装置及刀库，并带有自动分度回转工作台或主轴箱（可自动改变角度）及其他辅助功能，从而使工件在一次装夹后，可以连续、自动完成多个平面或多个角度位置的钻、扩、铰、镗、攻丝、铣削等工序的加工，工序高度集中。
加工中心能自动改变机床主轴转速、进给量和刀具相对于工件的运动轨迹。有的加工中心带有双工作台，一个工作台上的工件在加工的同时，另一个工件可在处于装卸位置的工作台上进行装卸，然后交换加工（装卸）位置，因而节省总加工时间。
由于加工中心具有上述功能，因而可以明显减少工件装夹、测量和机床的调整时间，减少工件的周转、搬运和存储时间，大大提高生产率，尤其是对于加工形状比较复杂、精度要求较高、品种更换频繁的零件中，更具有良好的经济性。
加工中心的外形结构各异，但大体都由基础部件、主轴部件、数控系统、自动换刀系统（含刀库）和辅助装置等组成。按机床的形状，加工中心一般分为卧式加工中心、立式加工中心等。
1．自动换刀装置
加工中心自动换刀装置的功能是通过机械手完成刀具的自动更换，它应当满足换刀时间短、刀具重复定位精度高、结构紧凑、安全可靠等要求。自动换刀装置有以下几种基本形式：
1）回转刀架形式；
2）更换主轴形式；
3）更换主轴箱形式；
4）带刀库的自动换刀系统形式，目前这种形式应用的最为广泛。
2．刀库
常用的刀库类型有盘式刀库（刀具较少时）、链式刀库（刀具数量在30-120把时）。
有的数控加工中心还有机外对刀仪，用来测量刀具的长度、直径和角度，以便利用程序对刀具参数偏差进行补偿，保证准确加工。