加工中心適宜于加工形面復雜、工序多、精度要求較高、需用多種類型的普通機床和眾多刀具夾具，且經多次裝夾和調整才能完成加工的零件。加工中心的主要加工對象有箱體類零件，復雜曲面，異形件，盤、套、板類零件和特殊加工共五類。
1. 箱體類零件
箱體類零件大多為鑄件，一般起支承、容納、定位和密封等作用，內外形狀較為復雜。其主要結構有均勻的薄壁圍成不同形狀的空腔，空腔壁上還有多方向的孔。另外有加強筋、凸臺、凹坑、鑄造圓角、起模斜度等常見機構。箱體零件的表達方式常需要三個以上的視圖，必要時還可以采用局部視圖表達其結構。箱體類零件對重要的軸線、重要的端面、結合面及其之間應有幾何公差的要求較高。
2. 復雜曲面
復雜曲面在機械制造業，特別是航天航空工業中占有特殊而重要的地位。復雜曲面采用普通機加工方法是難以甚至無法完成的。在我國，傳統的方法是采用精密鑄造，可想而知其精度是不高的。復雜曲面類零件如各種葉輪、導風輪、各種曲面成型模具、螺旋槳以及水面航行器的推進器，這類零件均可用加工中心進行加工，編程工作量較大，大多數要有自動編程軟件。
3. 異形件
異形件是外形不規則的零件。異形件的剛性一般較差，夾壓變形難以控制，加工精度也難以保證，甚至某些零件的某些加工部位用普通機床難以完成。用加工中心加工時應采用合理的工藝措施，一次或兩次裝夾，利用加工中心多工位點、線、面混合加工的特點，完成多道工序或全部工序的加工。
4. 盤、套、板類零件
這類工件包括帶有鍵槽和徑向孔，端面分布有孔系、曲面的盤套或軸類工件。如:帶法蘭的軸套、帶有鍵槽或方頭的軸類零件等;具有較多孔加工的板類零件，如各種電動機蓋等。端面有分布孔系、曲面的盤類零件在加工時宜選擇立式加工中心，有徑向孔的零件在加工時可選臥式加工中心。
5. 特殊加工
在熟練掌握了加工中心的功能之后，配合一定的工裝和專用工具，利用加工中心可完成一些特殊的工藝工作。如:在金屬表面上刻字、刻線、刻圖案;在加工中心的主軸上裝上高頻電火花電源，可對金屬表面進行線掃描表面淬火;在加工中心上裝高速磨頭，可實現小模數漸開線錐齒輪磨削及各種曲線、曲面的磨削等。
