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高档数控机床一般是指具有高速、高精度和多轴加工能力的机床。这就要求高档数控机床的进给驱动系统必须具备很高的加速度，来实现高的进给效率。传统数控机床的驱动系统大都采用旋转电机通过中间转换装置（例如链条、钢丝绳、传动带、齿条或丝杆等机构）转换为直线运动的。这些装置或系统有中间转化传动机构，所以整机存在体积大、效率低、精度低等问题。而直线电机进给系统采用零传动方式，彻底改变了传统的滚珠丝杠传动方式存在先天性缺点，并具有速度高、加速度大、定位精度高、行程长度不受限制等优点.
直线电机在机床上的应用优势
直线电机可以直接驱动刀具工作台，这样就取消了驱动电机和工作台之间的一切中间传动环节，克服了传统驱动方式的传动环节带来的缺点，提高了机床的动态灵敏度、加工精度和可靠性。与传统旋转电机相比，直线电机有其显著的优势：
（１）高速响应性。丝杠等机械传动机构的取消，使整个闭环伺服系统的动态性能大大提高。直线电动机用于机床进给的驱动中，超高速切削的最大进给速度可达 120~250m/min，加速度可达到2~10g,
（２）高精度性。机械传动链的取消，消除了机械变速机构所带来的一些不良影响，如摩擦、机械后冲、弹性变形等对系统伺服性能的影响
３）行程不受限制。传统的丝杠传动受丝杠制造工艺限制，一般为4~6m， 更长的行程需要接长丝杠，而采用直线电机驱动，理论上定子可无限加长，且制造工艺简单，现已有大型高速加工中心X轴长达 40m 以上.
直线电机在数控机床上应用的关键技术问题
１）发热问题
直线电机初级铜损和铁损会使线圈发热，由于直线电机处于散热条件较差的机床内部，造成散热困难，而且直线电机的绕组、铁芯就处在机床导轨附近，将严重引起机床导轨的热变形.
2）法向磁吸力问题
法向力是引起机床驱动系统机械结构变形的主要原因，对于高速高精度数控机床，这必将降低机床的加工精度。另外，法向力的波动造成进给系统摩擦力的波动，从而导致机床推力的波动，也会使机床的加工精度降低。较高的法向力也给装配工作、隔磁工作增加了难度。因此，在直线电机驱动的进给系统中，必须采取有效的减小法向力的措施。目前，主要通过采用双边型结构的设计方法来解决法向磁吸力引起的问题。但实际应用时，双边型结构成本、运行费用高，所以很少采用，因此，可将直线电机定子、动子、直线导轨副结合起来设计机床，以抵消或减少直线电机法向磁吸力.
3）直线电机边端效应问题
直线电机与旋转电机最大的区别在于直线电机铁心是长直的、两端是开端的。由于铁心及安置在其槽中的绕组在两端不连续，所以各相之间的互感不相等，存在纵向边端效应和横向边端效应，会使直线电机产生推力波动.因此，要对直线电机进行有效的电磁场分析
4）隔磁与防护问题
由于永磁直线同步电机次级采用永磁体，会产生较大的磁场力，而且直线电动机是敞开式的，布置在机床工作台附近，因此，工件、切削和工具等磁性材料很容易被该磁场吸住，如果杂物被吸附到气隙表面，会严重影响气隙大小，改变磁场力，引起推力波动。因此，必须采用有效的措施进行隔磁、防护措施。
直 线电机可提供较大的速度、加速度，在运行过程中，增加了控制的难度。由于直线电机存在强大的惯性冲击，因此直线电机动子两侧必须采用缓冲防撞装置，以免在动子失控后发生危险。
