現(xiàn)在的工程技術(shù)及科學(xué)技術(shù)對材料性能的要求越來越高，而新材料的研究也得到了快速的發(fā)展，以復(fù)合材料為代表的新材料已經(jīng)廣泛地應(yīng)用于國民經(jīng)濟各個領(lǐng)域。在機械、滾珠絲桿工業(yè)中，新材料的出現(xiàn)和應(yīng)用使一些傳統(tǒng)的加工工藝發(fā)生了重大變化?，F(xiàn)代航空航天業(yè)等高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展對數(shù)控機床與裝備的性能、精度、加工能力的要求日趨提高，帶動和促進了數(shù)控機床與裝備制造業(yè)的發(fā)展。

　　航空航天工業(yè)產(chǎn)品零件具有耐高溫、高強度、難加工、合金材料和復(fù)合材料多、復(fù)雜結(jié)構(gòu)件多和工藝要求高等特點，要求機床加工設(shè)備朝大型（重型、超重型）、高速、精密、復(fù)合、智能化的趨勢發(fā)展。如何充分地發(fā)揮新材料工藝性能等優(yōu)勢，把它應(yīng)用于實際，成為新時期機床設(shè)計領(lǐng)域的重要課題。

　　包括碳素纖維、陶瓷和復(fù)合材料等新材料在機床結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用，使機床結(jié)構(gòu)輕量化、環(huán)?；?，促進了機床加工設(shè)備向高速、精密、復(fù)合、智能化方向發(fā)展。如機床的大尺寸支承件使用人造花崗石，或在鋼板焊接的框架內(nèi)填充混凝土，既可以節(jié)省金屬資源，又可以增加抗振性和熱穩(wěn)定性；對一些受力條件復(fù)雜的零、部件，使用像碳素纖維等新材料，不僅可以使機床結(jié)構(gòu)輕量化，而且可以提高壽命；對一些高硬度耐磨件，使用陶瓷等材料代替高硬度鋼，既可以減輕重量，又可以節(jié)省貴重金屬資源，還可以省去高硬度鋼在加工過程中需多次進行的、耗時耗能的熱處理工序。

　　在結(jié)構(gòu)設(shè)計時減輕重量、簡化結(jié)構(gòu)、優(yōu)化功能進行機床、滾珠絲桿設(shè)計時，多數(shù)采用類比設(shè)計法，在原有產(chǎn)品基礎(chǔ)上進行變化或改進，只要原有產(chǎn)品不出現(xiàn)問題，就把某些結(jié)構(gòu)及尺寸照搬過來，或進行按比例放大，這樣做可以產(chǎn)生結(jié)構(gòu)尺寸的富余。因此機床結(jié)構(gòu)優(yōu)化的空間很大，在機床幾十年的生命周期內(nèi)，節(jié)能量相當(dāng)可觀。