在高速、重载、精密滚珠丝杠副开发方面：采用以螺母旋转为主驱动的方式解决丝杠副惯量大的问题，同时采用丝杠中空强冷抑制温升。面对丝杠既要实现高速又要具备高刚性和承载的实际矛盾，将丝杠副采用特殊循环返向结构设计，应用动力学理论及CAE仿真技术，对循环返向结构进行优化设计；搭建构建滚珠丝杠副的低阶和高阶刚度模型，对滚珠丝杠副的接触变形的模型进行研究，合理选择丝杠副的导程和滚珠直径，确保丝杠副具有高承载和高刚性。在关键工艺上，研究磨削颤振与烧伤现象的识别方法，并通过对机床动态特性的测量与分析，找出机床动态特性对滚珠丝杠磨削质量的影响规律，减少与消除磨削颤振与烧伤现象的磨削工艺方法，保证滚珠丝杠的表面质量。建立大导程内螺纹干涉磨的数学模型，通过实时修正砂轮截面形状，解决大导程滚珠螺母滚道的精密磨削瓶颈。
　　在高速、重载、精密直线导轨副方面，为满足高刚性重载，导轨副采用弹性变形小的滚柱为滚动体，并通过对圆柱型滚动体接触刚度及摩擦机理研究，对滚道截面形状进行优化设计，提高以滚柱为滚动体的滚动导轨副的动静负载，实现超高刚性。
　　为满足导轨副的高速运转及低噪音，设计中通过在滚柱间隔中增加保持链的方式，以消除滚动直线导轨副在高速运行时滚动体之间的逆向阻碍和碰撞，使滚动体能够保证流畅稳定的滚动，加之改善循环系统的结构件，使得导轨副在高速运行时噪音及发热量大为降低，实现了导轨副的高速、高精运动。