长久以来，数控机床在加工过程中由于加工系统内部和外部的各种因素影响而产生加工误差，这些误差严重影响了被加工零件的精度及质量。在机床的各种误差源中，热误差和几何误差占据着绝大部分，故应以减少这两项误差作为提高制造加工精度的主要目标。 提高机床加工精度的基本方法有两种：误差防止法和误差补偿法。误差防止法靠提高机床设计、制造和安装精度，即通过提高机床本身精度来满足机械加工精度的要求。但该方法存在诸多局限，并且经济上的代价也非常昂贵。误差补偿法主要使用软件技术，人为地造出一种新的误差去抵消当前成为问题的原始误差，以达到减小加工误差，提高零件加工精度的目的。误差补偿法所投入的费用要比误差防止法所需费用或新购买高精度机床费用低得多。因此，误差补偿技术是提高机床加工精度的经济和有效的手段，其工程意义是非常显著的。 目前，以其强大的技术生命力迅速被各国学者、专家所认识，并得以迅速发展和推广，已成为现代精密工程的重要技术支柱之一。从2009年开始的“高档数控机床与基础制造装备”国家科技重大专项课题中，把数控机床误差动态补偿技术列为共性技术并给予了大力度的研究资助，由此可见在国家层面上对补偿技术的重视和关注。多年来本团队还受到国家自然科学基金项目（51175343、51275305）、教育部博士点基金项目（20110073110041）、机械系统与振动国家重点实验室基金项目（MSV201104）、上海市重大技术装备研制专项（0506001、0706015）等相关研究工作的支持和资助。 经过多年的努力，本团队主要就以下几个方面做了不懈探索和深入研究：机床误差概念及误差形成机理、误差综合数学模型的建立方法和理论、误差检测和误差元素建模技术、误差实时补偿控制及其系统的开发。 理论上，机床误差分为几何误差、控制误差、热（变形）误差、力（变形）误差等。 对于机床不同部位，几何误差元素包括移动副误差元素、转动副误差元素以及主轴误差元素。对于三轴机床而言，共有包括X，Y，Z三轴的移动副误差元素以及3个垂直度误差元素和5个主轴误差元素共26项误差元素；对于五轴机床而言，因其包含旋转轴，故除了包含三轴机床的全部26项误差元素之外，还包含由两个旋转轴引入的共16项误差元素，共42项误差元素。在误差形成机理方面，针对热误差和切削力误差的形成机理展开了研究，并在对机床温度场的分析下，展开了对机床各个部位热变形的理论计算工作，发表了多篇高质量的国际顶级期刊论文，成果丰硕。 在分析了机床所有误差元素的基础上，我们根据齐次坐标变换理论得到了数控机床误差综合数学模型，得到了机床从工件坐标系到刀具坐标系的误差运动变换矩阵。矩阵中包含了机床所有误差元素，并可通过矩阵求得数控机床的综合误差模型。 针对机床误差检测技术，我们利用激光干涉仪以及双球规（球杆仪）对定位误差、重复定位误差、反向间隙误差、直线度误差、垂直度误差、主轴回转误差、转角误差、偏摆误差、俯仰误差等进行了高精度测量。并针对每一种误差的测量提出了精确的测量方法。测量方法方面研究工作除传统激光干涉仪测量和双球规（球杆仪）测量方法之外，还包括采用体积测量方法实现对机床空间误差的精确测量；典型加工中心的复合轨迹分步测量与辨识方法等。 对于每一项误差元素的建模，本团队经过多年的耕耘，提出并实现了很多具有高鲁棒性，高精度的误差元素模型，包括神经网络模型、多元线性回归模型、最小二乘法模型、状态空间模型、支持向量机模型等等。 针对数控机床补偿器，我们开发了基于 Fanuc 外部机械原点偏移功能的机床误差补偿系统，包括由外部工业计算机及其配套传感器、通讯设备所构成的硬件系统以及基于windows的补偿与测量软件系统。经过多年在工程实践中的改进，目前，该套系统已经发展到了第五代，以其强大的功能和稳定性，为各大机床厂的各种型号机床提供了有效可行的误差补偿解决方案，深受好评。其中典型应用客户包括沈阳机床集团设计研究院、沈阳第一机床厂、沈阳中捷立加机床厂、日发精密机械有限公司、上海重型机床厂、海天精工机械有限公司、云南机床厂等数十个机床厂家，对各厂家的立式加工中心、卧式加工中心、动柱定梁式龙门数控加工中心、龙门落地镗床、双主轴车铣复合中心、数控车削中心、五轴数控加工中心等各类型号近100台机床，进行了卓有成效的误差补偿实施，极大地提高了上述精密机床的加工精密性。针对西门子840d系统，我们开发了通过该型数控系统中与位置无关的热误差补偿功能模块进行热误差补偿实施功能，目前已经在上海航天八院800所两轴车铣复合中心上成功实现该补偿功能。 我们根据研究成果出版了国内第一本数控机床误差测量与补偿方面的专著，获得了多项发明专利授权，发表国内外高水平论文近百篇，工业应用走在国际领先水平，得到包括机床生产厂家以及国内外该领域权威专家的一致肯定。