（1）整体结构件数控加工变形预测、控制与校正：针对毛坯各初始参数耦合作用导致整体结构件变形超差问题，开展整体结构件变形预测、控制研究；开发了裂纹柔度法铝合金板材全厚度残余应力测试软/硬件系统与基于影响因素研究的整体结构件加工变形预测系统，成功在企业推广应用。

（2）增材制造与再制造：开展铺粉与同轴送粉金属增材制造研究，形成了从增材制造材料、工艺、后处理及装备研发的完整研究体系。针对损伤零件再制造修复问题，进行激光熔覆基础工艺理论和关键技术研究。通过添加微量元素，开发了适用于薄壁件的抑振粉末配方，通过工艺参数优化获得了熔覆层高效加工方法，最终实现了典型压缩机叶片的激光融覆修复再制造。通过对激光束与曲轴连杆轴径运动轨迹分析、工艺参数对熔覆层组织性能的影响、熔覆层磨削质量控制的研究，实现了损伤发动机曲轴的激光融覆再制造。

（3）智能制造与共融机器人制造:开展面向工业智能制造工艺知识库及智能制造装备，针对复杂工作环境，开展基于共融机器人技术的自动打磨与切削技术及装备。

（4）难加工材料高效加工：围绕刀具-切屑-材料界面作用机理、刀具磨损破损机理、薄壁件加工过程中让刀规律、切削加工工艺路径规划等课题，对钛合金、高强度钢等难加工材料的高速切削问题进行了系统研究。开发了刀具设计、刃磨仿真软件，开发了钛合金整体复杂结构零件加工系列化数控刀具，形成了典型零件高速切削数据库，提出了弱刚性零件辅助加固技术。

（5）碳纤维增强树脂基复合材料制备及加工：围绕碳纤维增强树脂基复合材料制备相关技术难题，开展碳纳米管/碳纤维增强体在线制备技术和多尺度结构优化，研究连续化碳纤维表面催化生长碳纳米管在线可控机理，并开展碳纤维表界面的物理化学结构及失效机制研究，实现超高强度型碳纤维分子设计与精细结构形态控制。针对碳纤维增强树脂基复合材料钻削加工中存在的加工缺陷，开展缺陷形貌观察及形成机理研究，结合切削加工温度特性、力特性的相关研究，实现碳纤维增强树脂基复合材料加工缺陷控制。