以高端数控机床为代表的工业母机，是国家基础性、战略性重要装备，具有超越经济价值的战略意义。从运载火箭制造到新能源汽车生产，几乎所有先进制造都依赖高端数控机床的支持。然而，国产机床的精度保持性和精度稳定性等不足是制约核心竞争力的主要瓶颈。

在大连理工大学郭东明院士和贾振元院士的指导下，依托高性能精密制造全国重点实验室、黄海实验室和智能制造龙城实验室等科研平台，王永青教授和刘阔教授等科研人员带领团队，围绕工业母机精度保持性与精度稳定性技术难题，开展了从基础理论研究、关键技术研发到成果推广应用的全链条工作，将科研成果转换为工业母机性能提升的“硬实力”。

在机床精度保持性方面，团队深入研究机床精度保持的相关基础理论，阐明静结合面松动、动结合面磨损、基础件蠕变等关键因素对机床精度退化的影响机制，建立精度保持性特征量的数学表征体系，实现对精度保持性全面、科学、客观的评价。

在精度稳定性方面，团队深入研究了机床在多热源激励下的机床复杂热行为机理，发现了预紧丝杠的随动变形现象，分离出机床原点热漂移误差，揭示了主轴热动态倾斜变形规律及成因，创建了主轴热动态变形分析方法，提出了传热机理驱动的热误差精准建模方法，革新了热误差建模理念，提升了机床行业对机床热行为的认知。

基于精度保持理论研究，王永青教授和刘阔教授提出了基于多应力加载的精度保持性加速测试方法，并研制出世界首套载重20吨的精度保持性加速测试装置，可对机床整机进行“振动-温度-速度-静动态力”等多元载荷加载，实现对机床精度保持性的快速评价，有效解决机床精度退化测试周期长、难以在研发阶段快速验证的问题，为工业母机精度保持性提升手段研究提供有力支撑，该方法入选2024年中国“十大工程技术难题”之首，相关成果获2024年江苏省装备制造领域优秀科技进展。

在机床精度稳定性控制方面，王永青教授和刘阔教授提出了基于机理的热误差建模方法和模型在线进化方法，自主研发了热误差精准补偿软硬件系统，可智能、准确地预测机床热误差大小并进行实时补偿，实时降低机床在运行过程中的热致误差，补偿精度达到德、日、瑞等国同类技术领先水平，保障国产机床在加工过程中精度的稳定性，相关成果荣获2025年第50届日内瓦国际发明展金奖。

目前，团队已建成占地18000平方米的工业母机性能测试与中试验证基地，拥有80余台套高端仪器设备，具备CMA、CNAS检测资质，为多家机床企业提供测试、分析与提升全套解决方案。

工业母机性能测试与第三方中试验证基地

依托工业母机性能测试与中试验证平台，团队已开展规模化整机精度保持性加速测评，系统采集分析了国内外大量机床的精度退化数据，并联合机床制造企业制定了针对性优化方案，提出一系列改进措施，优化后的国产机床在长时间运行中的精度衰减得到有效抑制。此外，基于机床精度稳定性技术的深入研究，团队已为航天航空等重点领域10余家机床用户单位及多家机床制造企业完成一系列国产数控机床的热优化设计与热误差补偿，显著提升了国产机床的精度稳定性，有力支撑了关重件高精度加工的工程需求。

王永青教授表示，未来，在国家科技重大专项的支持下，团队将建设面向工业母机产业的全链条、一体化技术支撑与服务平台，重点服务辽宁省、江苏省等地企业，推动国产数控机床在精度保持性与稳定性方面实现跨越式发展，助力关键核心产品迈向国际先进水平。

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