问题描述
工业母机是国家的基础性、战略性装备，具有超越经济价值的重要作用。目前，国产高端工业母机的精度保持性较国际先进水平仍有显著差距，已成为国产工业母机的核心技术瓶颈。尽管近些年国内开展了一定的精度保持性研究，国产工业母机精度保持性的提升却依旧缓慢。快速测试手段的缺乏是造成精度保持性提升缓慢的根本原因。传统现场跟踪测试的方法时间过长，无法快速测得精度保持性水平与短板，致使国产工业母机精度保持能力难以在短期内取得飞跃式提升。因此，突破“一周十年”式的工业母机精度保持性快速测评难题，建设工业母机整机精度保持性快速测试的重大科研基础设施，加速国产工业母机迭代以在短期内达到国际先进水平，已迫在眉睫。
问题背景
工业母机作为国家的基础性、战略性装备，长久以来都是大国博弈的焦点，被列为我国制造业“七大瓶颈”之首。然而，国产工业母机与国际先进水平差距显著，航空航天、国防军工等重点制造领域高端工业母机仍严重依赖进口。
精度保持性是工业母机的关键性能指标之一，描述了工业母机保持其原始精度的能力。与国外同类型产品相比，国产工业母机精度保持性差距显著。以在航空航天、汽车等领域广泛使用的精密龙门加工中心和卧式加工中心为例，半数以上国产加工中心的精度保持时间不足1年，而国外高端同类产品则大多可达5年以上。因此，《中国制造2025》明确提出，“以提升可靠性、精度保持性为重点，发展高档数控机床”。快速测试手段的缺乏是国产工业母机精度保持性提升工程现阶段面临的最棘手难题。鉴于精度衰退长时、缓变的特点，传统的服役环境下现场跟踪测试方法效率过低，测试时间视工业母机精度保持时间长达数月至数年。同时，由于工业母机服役状况和评价标准不一，无法真实反映国产工业母机精度保持性“差多少”、“差在哪”等基础问题。快速测试手段的缺乏严重阻碍了国产工业母机精度保持性的提升。为此，如何实现精度保持性“一周十年”式的快速测试，加速国产工业母机迭代以在短期内赶超国际先进水平，已成为工业母机领域亟待攻克的核心难题。最新进展（截止问题发布年度）
德、日、瑞等国工业母机产品历经数十年的迭代升级，精度保持能力已可达到较高水平。因此，国外未针对工业母机精度保持性展开研究。国内在国家科技重大专项等项目支持下，围绕工业母机精度保持性开展了一定的工程经验式研究。然而，在精度保持性快速测试方面，仅有大连理工大学和智能制造龙城实验室正在初步开展载重20吨、可对机床整机进行多元载荷加载的精度保持性快速测试平台的建设。
未来面临的关键难点与挑战主要包括两个方面：①理论上：工业母机精度退化的微观机理与数学建模。工业母机精度保持性影响因素众多，演化规律极为复杂，退化机理与建模表征极度缺乏。因此，系统性地揭示多应力耦合作用下工业母机微形变时空累积规律，精准建立不同构型、不同制造工艺和不同服役工况下工业母机精度退化模型，多角度定量表征机床精度保持能力的优劣，是攻克精度保持性快速测评技术需首要解决的理论难题。②技术上：工业母机整机精度保持性加速退化试验方法与平台。加速退化试验是实现工业母机精度保持性快速测试的必然手段。现阶段加速退化试验主要应用于元器件级的机电产品，尚无法应用于工业母机这类整机级复杂结构机电系统。因此，突破极小子样工业母机整机精度保持性多应力加速退化试验技术，建立可模拟实际工况进行多元载荷加载的工业母机整机精度保持性加速退化试验平台，是攻克精度保持性快速测试技术需解决的核心技术难题。重要意义
突破工业母机整机精度保持性快速测评难题，研制填补世界空白的工业母机整机精度保持性快速测评重大科研基础设施，可为国产工业母机精度保持性提供全新的快速测试手段与加速迭代平台，加速推动国产工业母机精度保持能力的提升，对加速推动国产工业母机国际竞争力提升、增强重点制造领域国产高端工业母机保障、助力我国由制造业大国向制造业强国迈进都具有重要意义。
