主轴前端是一个回回头，能自行盘绕Z轴360度，成为C轴，回回头上还带可盘绕X轴旋转的A轴，一般可达±90度以上，实现上述相同的功用。这种设置方法的利益是主轴加工非常灵敏，作业台也可以规划的非常大，客机巨大的机身、巨大的建议机壳都可以在这类立式加工中心上加工。

这种规划还有一大利益：咱们在运用球面铣刀加工曲面时，当刀具中心线垂直于加工面时，由于球面铣刀的极点线速度为零，极点切出的工件表面质量会很差，採用主轴回转的规划，令主轴相对工件转过一个角度，使球面铣刀避开极点切削，确保有必定的线速度，可进步表面加工质量。

其次便是这种结构非常受模具高精度曲面加工的欢迎，这是作业台回转式立式加工中心难以做到的。为了抵达回转的高精度，高级的回转轴还配置了圆光栅尺回馈，分度精度都在几秒以内，当然这类主轴的回转结构比较複杂，製作本钱也较高。
作业台回转轴设置在床身上的作业台可以盘绕X轴回转，定义为A轴，A轴一般作业规模+30度至-120度。作业台的中间还设有一个回转台，在图示的方位上盘绕Z轴回转，定义为C轴，C轴都是360度回转。这样通过A轴与C轴的组合，固定在立式加工中心的作业台上的工件除了底面之外，其他的五个面都可以由立式主轴进行加工。
A轴和C轴小分度值一般为0.001度，这样又可以把工件细分红任意角度，加工出倾斜面、倾斜孔等。A轴和C轴如与XYZ三直线轴实现联动，就可加工出複杂的空间曲面，当然这需求高级的数控系统、伺服系统以及软体的支撑。这种设置方法的利益是主轴的结构比较简单，主轴刚性非常好，製作本钱比较低。