从本质上说，数控机床与普通机床一样，也是一种经过切削将金属材料加工成各种不同形状零件的设备。早期的数控机床、国产普及型数控机床以及通过改造改装而成的数控机床，大都以普通机床为基础，通过部分结构的改进而形成的产品。因此，在许多场合，普通机床的结构形式、设计计算方法仍适用于数控机床。

但是，随着技术的发展，为了适应现代制造业对生产效率、加工精度、安全环保等方面越来越高的要求，现代数控机床的机械结构已从早期对普通机床的改进，逐步发展形成了自身独特的结构。特别是随着电主轴、直线电动机、转台直接驱动电动机等新产品的普及和应用，其机械结构日趋简化，新颖的结构和部件不断涌现，数控机床的机械结构正在发生重大变化，例如，虚拟轴机床的出现和实用化，使传统的机床结构正面临着新的挑战。

数控机床是一种高效、自动化加工设备，它不仅在控制系统上与传统机床有本质的区别，且对机床的机械结构也提出了如下不同的要求。

1.安全可靠

数控机床，特别是车削中心、加工中心、车铣复合加工机床、FMC等现代先进机床，都是高度自动化的加工设备，其动作复杂、高速运动部件众多，部分机床还需要用于无人化加工，其可靠性和安全性的要求远高于普通机床。因此，机床设计必须以安全、可靠运行作为最高准则，严防发生人身和设备安全事故。

数控机床需要进行高速、自动加工，它通常配有高压、大流量的冷却系统。为了防止切屑、冷却液的飞溅，数控机床需要有安全、可靠的全封闭防护罩等保护措施，以确保操作者的安全。

方便、舒适的操作性能是操作者普遍关心的问题。目前，大多数数控机床的刀具、工件装卸，刀具、夹具调整等还需要操作者手动完成，机床的调试和维修更离不开人；而且，由于加工效率的提高，数控机床的工件装卸可能比普通机床更频繁。因此，良好的操作性能是数控机床设计时必须考虑的问题。

2.刚性好

结构刚度反映了机床抵抗变形的能力。刚性变形所产生的误差，目前还很难通过数控系统的调整和补偿等办法解决，由于数控机床的适应性强、加工范围广、运动速度快，其传动部件不但需要有足够的精度，而且还必须有足够的结构强度和刚度，以防止运动和加工时的变形。(www.daowen.com)

数控机床大多属于高速、高效或高精度加工设备，它需要有稳固的结构和支承；另外，为了充分发挥数控机床的高速、高效性能，机床还应有良好的抗震性，以减轻切削时的共振和颤振，保证零件加工精度和表面质量。因此，数控机床对机械结构部件的静、动刚度要求比普通机床更高。

3.精度高

利用伺服进给系统代替机械进给系统是数控机床和普通机床的本质区别。数控机床的伺服进给系统的最小移动量通常在0.001mm以下，最低进给速度可小于1mm/min，这就要求进给传动系统具有足够高的运动精度、良好的跟踪性能和低速稳定性，才能对数控系统的指令做出准确的响应，达到要求的精度。

传动系统的间隙直接影响到机床的定位精度，虽然，数控系统可通过间隙补偿、单向定位等措施减小间隙的影响，但不能完全消除；特别当传动系统存在非均匀间隙时，必须利用机械措施消除间隙。

4.变形小

良好的稳定性是保证机床长时间运行的前提条件，机床的热变形是影响机床加工精度的主要因素之一。

由于数控机床的主轴转速、刀具运动速度远高于普通机床，机床长时间连续工作时，电动机、丝杠、轴承、导轨的发热比较严重；在高速加工机床上，高速切削产生的发热及高温切屑也将导致部件的温升。因此，数控机床的热变形比普通机床更为严重，机械结构设计时需要通过强制冷却等措施降低温升，或通过对称的结构设计，减小机床的热变形。