第一个加工中心最早由卡尼崔克公司于1958年开发。在数控卧式镗铣床的基础上，增加了自动换刀装置，实现了工件一次夹紧后的铣、钻、镗、铰、攻丝的集中加工。
自20世纪70年代以来，数控加工的迅速发展，出现了一种可更换的主轴箱加工中心，该加工中心拥有多个可主动更换刀具的多轴主轴箱，并能同时通过孔加工工件。1958年，我国开始研制数控机床，并成功地生产出具有子管数控系统的数控机床。1965年开始批量生产配备晶体管数控系统的三坐标数控铣床。经过几十年的发展，目前的数控机床已经完成了计算机控制，并在工业上得到了广泛的应用，特别是在模具制造行业。
数控加工中心按主轴布置分为立式和卧式。卧式加工中心一般都有分度转台或数控转台，可以加工工件的各个侧面，也可以与多个坐标组合来加工复杂的空间曲面。立式加工中心一般不设转台，只用于顶部加工。此外，还设有纵横轴复合加工中心，纵横轴可调加工中心，可加工工件五个表面。数控加工中心自动换刀装置由刀具库和换刀机构组成。有很多种工具仓库。有两种工具仓库：圆盘和链条。链式切割机的存储容量大。数控加工中心的换刀机构是在机床的主轴和刀具库之间交换刀具，通常是机械手。还有一种无臂换刀装置，它可以直接与刀具库交换刀具，而无需机械手。
为了进一步缩短非切削时间，一些加工中心配备了两个托盘，可以自动交换工件。一个将要加工的工件放在工作台上，另一个将工件放在工作台外。机床完成加工周期后，自动交换托盘，使工件的装卸与切割时间一致。
