1，高速機床
隨著輕合金材料在汽車、航空航天等行業的廣泛應用，高速加工已成為制造技術的重要發展趨勢。高速加工具有縮短加工時間、提高加工精度和表面質量等優點，越來越廣泛地應用於模具制造等領域。高速機床需要新型數控系統、高速電主軸和高速伺服進給驅動，以及機床結構的優化和輕量化。高速加工不僅是設備本身，更是機床、刀具、刀柄、夾具、數控編程技術和人員素質的綜合。高速的最終目的是現代化，機床只是實現的關鍵之壹，而不是全部，生產效率和效益都在“刀口”上。
2.機床精度
機床按加工精度可分為普通機床、精密機床和超精密機床，加工精度大約每8年翻壹番。數控機床的定位精度即將告別微米時代，進入亞微米時代，超精密數控機床正在向納米邁進。未來10年，精密與高速、智能與小型化將匯聚形成新壹代機床。機床的精度不僅是汽車、電子、醫療器械等行業的迫切需求，也直接關系到航空航天、導彈衛星、新型武器等國防工業的現代化。
3.從過程組合到完整處理
20世紀70年代，加工中心率先集成多道工序，現在已經發展到全加工，即復雜零件的所有加工工序都在壹臺機床上完成。完整的加工是按工藝集成的，壹個零件的加工過程可以壹次完成。由於裝卡次數的減少，提高了加工精度，容易保證工藝的高可靠性，實現零缺陷生產。此外，完全加工縮短了加工工藝鏈和輔助時間，減少了機床數量，簡化了物料流程，提高了生產設備的柔性，總生產面積小，投資更有效益。
4.機床信息化
機床信息化的典型案例是Mazak410H，配備了信息塔，實現了工作場所的自主管理。信息塔具有語音、文字、視頻等通信功能。與生產計劃和調度系統聯網，下載工作指令和加工程序。當工件被切割時，可以在屏幕上觀察加工過程。信息塔實時反映機床工作狀態和加工進度，可手機查詢。同時，信息塔進行工作數據統計分析和刀具壽命管理，以及故障報警顯示和在線幫助排除。機床的操作權限需要通過指紋來確認。
5、智能機床-測量、監控和補償
機床的智能化包括在線測量、監控和補償。數控機床的位置檢測和閉環控制是壹個簡單的應用案例。為了進壹步提高加工精度，可以用球桿儀和激光測量機床的圓周運動精度和刀位點的空間位置，然後輸入數控系統進行補償。未來數控機床將配備各種微型傳感器，監測切削力、振動和熱變形引起的誤差，自動補償或調整機床的工作狀態，提高機床的工作精度和穩定性。
6.機床的小型化
隨著納米技術和微機電系統的快速發展，加工微小零件的機床的開發已經提上日程。微型機床同時具有高速和精密的特點。最小的微型機床可以放在手掌裏，微型工廠可以放在行李箱裏。操作員通過手柄和監控屏幕控制整個工廠的運行。
7.並聯機構的新原理
在傳統機床中，X、Y、Z沿三個坐標軸的運動和A、B、C繞三個坐標軸的旋轉按照笛卡爾坐標依次串聯疊加，形成所需的刀具軌跡。並聯運動機床利用各種類型的桿機構在空間傳遞主軸部件，形成所需的刀具軌跡。並聯運動機床具有結構簡單緊湊、剛度高、動態性能好等壹系列優點，具有廣闊的應用前景。
8.新的工藝流程
除了金屬切割和鍛造，新的加工方法和工藝層出不窮，機床的概念也在發生變化。激光加工的領域日益擴大。除了激光切割和激光焊接，激光孔加工、激光三維加工、激光熱處理和激光直接金屬制造的應用也越來越廣泛。電加工、超聲波加工、疊層銑削、快速成型技術、三維打印技術都各顯神通。
9、新結構和新材料
機床的高速度和高精度要求機床的簡單化和輕量化，以減少機床部件的慣性對加工精度的負面影響，大大提高機床的動態性能。比如機床部件的拓撲優化、盒中盒結構的設計以及空心焊接結構或鉛合金材料的使用，已經開始從實驗室走向實用。
10，新的設計方法和手段
我國機床設計開發手段應盡快從2D CAD向三維CAD轉變。三維建模與仿真是現代設計的基礎，是企業技術優勢的來源。在這種三維設計的基礎上，CAD/CAM/CAE/PDM的集成可以加快新產品的開發，保證新產品的順利生產，逐步實現產品全生命周期管理。
11，直接驅動技術
在傳統機床中，電機和機器部件通過耦合元件連接，如皮帶、齒輪和聯軸器，以實現部件所需的運動或旋轉，機和電是分離的。直驅技術是將電機和機械部分集成為壹個整體，成為機電壹體化的功能部分，如直線電機、電主軸、電動滾珠絲杠、力矩電機等。直接驅動技術簡化了機床的結構，提高了機床的剛度和動態性能、運動速度和加工精度。
12，開放式數控系統
數控系統的開放是大勢所趨。目前，開放式數控系統有三種形式:1)全開放式系統，即基於微機的數控系統。以微機為平臺，實時操作系統，開發數控系統的各種功能，通過伺服卡傳輸數據，控制坐標軸電機的運動。2)嵌入式系統，即CNC+PC，CNC控制坐標軸電機的運動，PC作為人機界面和網絡通訊。3)融合系統，在CNC基礎上增加PC主板，提供鍵盤操作，完善人機界面功能，如Siemens840Di和Fanuc210i。
13，可重構制造系統
隨著產品更新換代的加快，專用機床的重構和制造系統的重構變得越來越重要。通過數控加工單元和功能部件的模塊化，可以快速重組和配置制造系統，滿足變型產品的生產需求。機械、電氣和電子、液壓和氣動、控制軟件接口的標準化和規範化是實現可重構的關鍵。
為了加快新機床的開發速度和質量，借助虛擬現實技術，可以在機床制造前評估機床設計的正確性和性能，在早期發現設計過程中的各種錯誤，減少損失，提高新機床開發的質量。