傳統(tǒng)旋轉(zhuǎn)電機(jī)組成的數(shù)控機(jī)床伺服系統(tǒng)一般包含：伺服電機(jī)+軸承+聯(lián)軸器+絲杠+構(gòu)成該系統(tǒng)的支撐結(jié)構(gòu)等等，這樣的系統(tǒng)組成零件比較多，也比較復(fù)雜。這樣的一套系統(tǒng)，其慣性質(zhì)量大 ，動態(tài)性能的提高當(dāng)然也就受到了很大的限制。更要命的是這些中間結(jié)構(gòu)在運(yùn)動過程中產(chǎn)生的彈性變形、摩擦損耗以及難以消除，且隨著使用時間的增加該弊端會越來越突出，造成定位的滯后和非線性誤差，從硬件上嚴(yán)重影響了加工精度。

而近幾年的永磁直線同步電機(jī)（PMLSM）這種近乎理想的進(jìn)給傳動方式，漸漸取代了傳統(tǒng)的旋轉(zhuǎn)電機(jī)，得到了快速的發(fā)展。它打破了傳統(tǒng)的“旋轉(zhuǎn)電機(jī) + 滾珠絲杠”的傳動方式 ，實現(xiàn)了“零傳動”。通過電磁效應(yīng)，將電能直接轉(zhuǎn)換成直線運(yùn)動，不需要任何的中間機(jī)構(gòu)，消除了轉(zhuǎn)動慣量、彈性形變、反向間隙、摩擦、振動、噪音及磨損等不利因素 ，極大地提高了伺服系統(tǒng)的快速反應(yīng)能力和控制精度。

1993年，德國Eｘ-CELL-O公司推出一臺加工中心HSC-240，采用的是直線電機(jī)進(jìn)行驅(qū)動，這是世界上第一臺直線電機(jī)機(jī)床。此后，直線電機(jī)逐漸的應(yīng)用到各種機(jī)床中。

1996年，日本的沙迪克公司著手開發(fā)電火花成型機(jī)，終于開發(fā)出專門的直線電機(jī)及與其匹配的數(shù)控系統(tǒng)，沒過多久，他們又將這項技術(shù)應(yīng)用到電火花切割機(jī)上。此外，日本的松浦機(jī)械所、東京芝浦電氣、森精機(jī)制作所和新日本工機(jī)等公司也研發(fā)出性能各異的直線電機(jī)機(jī)床。

1999年，意大利JOBS公司開發(fā)出龍口加工中心LinX，隨后開始全面生產(chǎn)LinX系列產(chǎn)品。

2003年，這款產(chǎn)品占公司總產(chǎn)量的比值為60%，因此成為公司的主要利潤來源。法國Renault Ａutomotion公司生產(chǎn)的rene20和rene25系列的加工中心坐標(biāo)軸的運(yùn)動均利用的是直線電機(jī)。

要探討直線電機(jī)機(jī)床領(lǐng)域一定要提到美國，美國的直線電機(jī)機(jī)床最大的優(yōu)勢在于其超精密加工，這項技術(shù)一直處于世界領(lǐng)先地位。美國Precitech公司生產(chǎn)的超精密機(jī)床Ｎanoform200、Freeform700等均使用的直線電機(jī)，而且加工精度值得信賴，更為重要的一點是Precitech公司首先將直線電機(jī)作為工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。

直線電機(jī)傳動系統(tǒng)及其機(jī)床產(chǎn)品均出現(xiàn)在2001年的歐洲機(jī)床展、2002年的日本機(jī)床展以及2004年的美國機(jī)床展。目前，世界上直線伺服電機(jī)及其驅(qū)動系統(tǒng)的主要供應(yīng)商有：

Siemens、Indramat、FANUC、三菱、安川、富士、日立、Ａnorad、ＡerMech、Baldor、Copley、ETEL、Ｌ.Ｄ和Kollmogen等。

對于國內(nèi)來說，很可憐但也不意外（電機(jī)研發(fā)和制造一直在后面跑），直線電機(jī)應(yīng)用到機(jī)床上還處于初級階段，剛剛起步。許多高校研發(fā)出直線電機(jī)機(jī)床設(shè)備。

例如，清華大學(xué)研發(fā)出永磁直線伺服單元，可長距離運(yùn)動；浙江大學(xué)研發(fā)出磨床、沖床、坐標(biāo)測量機(jī)等；國防科學(xué)技術(shù)大學(xué)研發(fā)出直線電機(jī)刀具，用于在活塞中做非圓切削。同時有些科研單位與企業(yè)也研發(fā)了采用直線電機(jī)驅(qū)動的機(jī)床。北京機(jī)床研究所研制出電火花成型機(jī)床。

2001年中國國際機(jī)床展覽會上，南京四開公司推出一臺高速數(shù)控機(jī)床，其Ｘ軸的移動利用直線電機(jī)。

2003年中國國際機(jī)床展覽會上，北京機(jī)電院高技術(shù)股份有限公司推出了VS1250加工中心。2006年中國國際金屬加工展會上，深圳市大族激光科技股份有限公司推出激光切割機(jī)CLX3015A。

S141是最新一代數(shù)控萬能內(nèi)圓磨床，其綜合了最新的技術(shù)于一身：所有軸都配備了直線驅(qū)動裝置；工件臺可自動回轉(zhuǎn)，以采用軸向平行磨削方式磨削錐度/錐體；最多可配備兩個修整工位，杰出的修整方案滿足任何應(yīng)用需求；

此外，除日本沙迪克和三菱電機(jī)公司4臺展機(jī)全部使用直線電機(jī)以外，臺灣慶鴻公司兩臺展機(jī)也使用了直線電機(jī)。日本沙迪克公司使用直線電機(jī)已有15年、3萬臺的歷史，10年后的機(jī)床坐標(biāo)精度仍然很好，10年的單向走絲機(jī)床殘值也有原值的50 %。

隨著直線電機(jī)成本越來越低，這項技術(shù)將會在近幾年內(nèi)，在大部分單向走絲線切割機(jī)床上廣泛使用。

數(shù)控機(jī)床正在向精密、高速、復(fù)合、智能、環(huán)保的方向發(fā)展。精密和高速加工對傳動及其控制提出了更高的要求，更高的動態(tài)特性和控制精度，更高的進(jìn)給速度和加速度，更低的振動噪聲和更小的磨損。

問題的癥結(jié)在傳統(tǒng)的傳動鏈從作為動力源的電動機(jī)到工作部件要通過齒輪、蝸輪副，皮帶、絲杠副、聯(lián)軸器、離合器等中間傳動環(huán)節(jié)，在些環(huán)節(jié)中產(chǎn)生了較大的轉(zhuǎn)動慣量、彈性變形、反向間隙、運(yùn)動滯后、摩擦、振動、噪聲及磨損。

雖然在這些方面通過不斷的改進(jìn)使傳動性能有所提高，但問題很難從根本上解決，于出現(xiàn)了“直接傳動”的概念，即取消從電動機(jī)到工作部件之間的各種中間環(huán)節(jié)。隨著電機(jī)及其驅(qū)動控制技術(shù)的發(fā)展，電主軸、直線電機(jī)、力矩電機(jī)的出現(xiàn)和技術(shù)的日益成熟，使主軸、直線和旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)運(yùn)動的“直接傳動”概念變?yōu)楝F(xiàn)實，并日益顯示其巨大的優(yōu)越性。

直線電機(jī)及其驅(qū)動控制技術(shù)在機(jī)床進(jìn)給驅(qū)動上的應(yīng)用，使機(jī)床的傳動結(jié)構(gòu)出現(xiàn)了重大變化，并使機(jī)床性能有了新的飛躍。

直線電機(jī)及其驅(qū)動控制技術(shù)的進(jìn)展表現(xiàn)在以下方面：

（1）性能不斷提高（如推力、速度、加速度、分辨率等）；

（2）體積減小，溫升降低；

（3）品種覆蓋面廣，可滿足不同類型機(jī)床的要求；

（4）成本大幅度下降；

（5）安裝和防護(hù)簡便；

（6）可靠性好；

（7）包括數(shù)控系統(tǒng)在內(nèi)的配套技術(shù)日趨完善；

（8）商品化程度高。