現在的工程技術及科學技術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展，以復合材料為代表的新材料已經廣泛地應用于國民經濟各個領域。在機械、滾珠絲桿工業中，新材料的出現和應用使一些傳統的加工工藝發生了重大變化。現代航空航天業等高新技術產業的發展對數控機床與裝備的性能、精度、加工能力的要求日趨提高，帶動和促進了數控機床與裝備制造業的發展。

　　航空航天工業產品零件具有耐高溫、高強度、難加工、合金材料和復合材料多、復雜結構件多和工藝要求高等特點，要求機床加工設備朝大型（重型、超重型）、高速、精密、復合、智能化的趨勢發展。如何充分地發揮新材料工藝性能等優勢，把它應用于實際，成為新時期機床設計領域的重要課題。

　　包括碳素纖維、陶瓷和復合材料等新材料在機床結構中的應用，使機床結構輕量化、環保化，促進了機床加工設備向高速、精密、復合、智能化方向發展。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填充混凝土，既可以節省金屬資源，又可以增加抗振性和熱穩定性；對一些受力條件復雜的零、部件，使用像碳素纖維等新材料，不僅可以使機床結構輕量化，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。

　　在結構設計時減輕重量、簡化結構、優化功能進行機床、滾珠絲桿設計時，多數采用類比設計法，在原有產品基礎上進行變化或改進，只要原有產品不出現問題，就把某些結構及尺寸照搬過來，或進行按比例放大，這樣做可以產生結構尺寸的富余。因此機床結構優化的空間很大，在機床幾十年的生命周期內，節能量相當可觀。