薄壁零件因其优异的机械性能–重量比而广泛应用于航空航天等领域。但由于刚度低，薄壁件加工时受切削力与夹紧力的影响易产生变形，从而导致较大的加工误差。采用预测力致误差的解析解和有限元等方法难以应对复杂的加工工况。为解决这一难题，提出了一种综合误差补偿方法，可预测并补偿3大主要误差源：几何误差、热误差和力致误差。首先，对机床几何误差和热误差进行建模与补偿，为在线测量提供足够的运动精度。其次，采用在机测量方法获得力致误差。通过坐标变换方法，将各误差源的补偿值转换到同一坐标系中，实现了3个误差源的综合补偿。基于数控系统的原点偏移功能，开发了一套误差实时补偿系统。应用此补偿方法对两类薄壁件加工，加工误差降低74%以上，加工效率提高41%以上，充分验证了综合误差补偿方法的有效性。

高档数控机床是支撑航空、航天及能源工程等领域零件加工的关键装备。当前我国已经可以设计和制造各种结构型式的高档数控机床，但是机床的性能与国外先进产品相比仍然存在一定差距，其中高速下的动态误差大是主要差距之一。将动态误差定义为进给轴执行器末端位置相对于指令位置的偏差，并划分为闭环内动态误差和闭环外动态误差两部分。以某国产数控机床为对象，对动态误差进行测量和分离，呈现出动态误差的各种表现形式。在此基础上，有针对性地分析各种形式动态误差的成因，归纳国内外相关研究工作，指出围绕动态误差我国需要聚焦的研究方向。

为探索满足数控机床对其导轨高承载性、高精度、高精度保持性等方面要求的新途径，提出在滑动导轨表面制备椭圆开口偏置类抛物线微织构。选取矩形滑动滑块导轨副为研究原型，通过CFD方法对其在流体润滑状态下的承载压强、摩擦系数、温升及在乏油状态下的表面接触应力进行分析；基于响应面理论，通过CFD方法研究了微织构形状参数对导轨承载压强和摩擦系数的影响规律，并优化得到最优微织构形状参数；在此基础上，研究了微织构分布参数对导轨承载压强、摩擦系数、温升的影响规律，并优化得到最优微织构分布参数；最后，对最优特征参数微织构导轨的承载压强、摩擦系数、温升及乏油状态下的接触应力进行仿真分析，并将其结果与原型导轨相关性能进行对比。结果表明，该新型微织构可使导轨在润滑状态下的承压强提高 15.15％，摩擦系数、温度及乏油状态下的接触应力分别降低 26.43％、7.94％和 8.09％。