人們早已認識到多軸數控加工技術的優越性和重要性，但到目前為止，多軸數控加工技術的應用仍然局限於少數資金雄厚的部門，並且仍然存在尚未解決的難題。多軸數控加工由於幹涉和刀具在加工空間的位置控制，其數控編程、數控系統和機床結構遠比3軸機床復雜得多。目前，多軸數控加工技術存在以下幾個問題：
（1）多軸數控編程抽象、操作困難。
這是每壹個傳統數控編程人員都深感頭疼的問題。3軸機床只有直線坐標軸，而5軸數控機床結構形式多樣；同壹段NC代碼可以在不同的3軸數控機床上獲得同樣的加工效果，但某壹種5軸機床的NC代碼卻不能適用於所有類型的5軸機床。數控編程除了直線運動之外，還要協調旋轉運動的相關計算，如旋轉角度行程檢驗、非線性誤差校核、刀具旋轉運動計算等，處理的信息量很大，數控編程極其抽象。多軸數控加工的操作和編程技能密切相關，如果用戶為機床增添了特殊功能，則編程和操作會更復雜。只有反復實踐，編程及操作人員才能掌握必備的知識和技能。經驗豐富的編程與操作人員的缺乏，是多軸數控加工技術普及的大阻力。
（2）刀具半徑補償困難。
在5軸聯動NC程序中，刀具長度補償功能仍然有效，而刀具半徑補償卻失效了。以圓柱銑刀進行接觸成形銑削時，需要對不同直徑的刀具編制不同的程序。目前流行的CNC系統尚無法完成刀具半徑補償，因為ISO文件中沒有提供足夠的數據對刀具位置進行重新計算。用戶在進行數控加工時需要頻繁換刀或調整刀具的確切尺寸，按照正常的處理程序，刀具軌跡應送回CAM系統重新進行計算，從而導致整個加工過程效率不高。對這個問題的最終解決方案，有賴於新壹代CNC控制系統，該系統能夠識別通用格式的工件模型文件（如STEP等）或CAD系統文件。
（3）購置機床需要大量投資。
多軸數控加工機床和3軸數控加工機床之間的價格懸殊很大。多軸數控加工除了機床本身的投資之外，還必須對CAD/CAM系統軟件和後置處理器進行升級，使之適應多軸數控加工的要求，以及對校驗程序進行升級，使之能夠對整個機床進行仿真處理。