现在的工程技术及科学技术对材料性能的要求越来越高，而新材料的研究也得到了快速的发展，以复合材料为代表的新材料已经广泛地应用于国民经济各个领域。在机械、滚珠丝杆工业中，新材料的出现和应用使一些传统的加工工艺发生了重大变化。现代航空航天业等高新技术产业的发展对数控机床与装备的性能、精度、加工能力的要求日趋提高，带动和促进了数控机床与装备制造业的发展。

　　航空航天工业产品零件具有耐高温、高强度、难加工、合金材料和复合材料多、复杂结构件多和工艺要求高等特点，要求机床加工设备朝大型（重型、超重型）、高速、精密、复合、智能化的趋势发展。如何充分地发挥新材料工艺性能等优势，把它应用于实际，成为新时期机床设计领域的重要课题。

　　包括碳素纤维、陶瓷和复合材料等新材料在机床结构中的应用，使机床结构轻量化、环保化，促进了机床加工设备向高速、精密、复合、智能化方向发展。如机床的大尺寸支承件使用人造花岗石，或在钢板焊接的框架内填充混凝土，既可以节省金属资源，又可以增加抗振性和热稳定性；对一些受力条件复杂的零、部件，使用像碳素纤维等新材料，不仅可以使机床结构轻量化，而且可以提高寿命；对一些高硬度耐磨件，使用陶瓷等材料代替高硬度钢，既可以减轻重量，又可以节省贵重金属资源，还可以省去高硬度钢在加工过程中需多次进行的、耗时耗能的热处理工序。

　　在结构设计时减轻重量、简化结构、优化功能进行机床、滚珠丝杆设计时，多数采用类比设计法，在原有产品基础上进行变化或改进，只要原有产品不出现问题，就把某些结构及尺寸照搬过来，或进行按比例放大，这样做可以产生结构尺寸的富余。因此机床结构优化的空间很大，在机床几十年的生命周期内，节能量相当可观。