机械工程学院2011年获批机械工程一级学科博士学位授予权，设立机械制造及其自动化、机械电子工程、机械设计及理论、车辆工程四个二级学科博士学位授权点。
本博士点围绕先进制造与现代汽车技术领域中的重大理论和实践问题展开研究，形成了鲜明的学科特色。
1) 精密制造与加工工艺技术
通过近二十项国家与上海市重点项目研究，在精密/超精密数控磨削技术研究方面掌握了多项关键技术，建立了基于声发射的磨削工艺参数优化理论，形成了自己的研究特色。建设了数控外圆磨床、数控平面磨床、数控曲线磨床以及磨床动态性能检测系统的精密数控磨削技术研究平台。研究水平和能力得到数控机床行业高度认可，上海机床厂有限公司、沈阳机床（集团）有限责任公司、秦川机床集团有限公司、北京机床研究所均与我校开展了技术合作，并与德国斯图加特大学机床研究所建立了良好地合作关系
2) 机电装备的现代设计理论及方法
研究内容包括面向机电装备的多学科综合优化及虚拟设计技术、数字化分析集成技术及专用数控装备设计技术等。根据自然界生物分枝网形态及骨组织自适应重建的力学构筑机理等仿生设计原理，提出了机械结构材料分布智能趋优的自适应仿生拓扑优化设计新理论。理论研究成果应用于板壳结构加强筋分布、桁架及三维实体结构的拓扑优化设计；系统地研究复杂机电设备整机多体动力学仿真技术，开展机床结构优化设计，机床精度保持性与热平衡，机床切削动力学与切削刚度等技术的研究工作，并应用于高档专用数控装备设计。
3) 车辆零部件的设计与优化
重点围绕汽车结构部件自主开发过程中的设计与评价核心技术链进行研究，提出了将结构的使用应力区间与结构的低载强化区间相对应的轻量化设计方法，建立了基于结构低载强化特性优化结构强度、确保使用中强度潜力充分发挥的低成本轻量化设计理论。突破了传统的仅仅依靠安全系数的设计与优化方法，形成了明显的学科特色，也具有一定的社会影响。本方向与国家中长期发展规划中提升汽车整车性能、实现轻量化、促进节能减排的目标导向密切吻合，对国民经济的发展做出了积极的贡献。
4) 特种加工技术
主要研究精密加工刀具的超硬涂层材料及工艺、医用β钛合金表面加工技术、高强度铜带的冷、热加工工艺及复合强化机理与性能之间的关系规律，高精度铜带的加工技术等。在测量技术方面，主要开展板型测量与控制技术、残余应力测量与控制等关键技术，研究成果得到了实际应用。
5) 先进制造系统及其管理
主要研究企业供需网及其管理、先进制造系统管理、网络化制造及其关键技术、制造执行系统、产品数据管理等。面对网络制造环境，考虑企业制造系统模式设计，提出了“多功能开放型企业供需网”的企业制造系统模式；围绕制造企业知识工程的理论、方法和工具进行了系统地研究，其理论研究成果应用于区域性网络化制造动态联盟管理、面向大批量定制生产的生产计划与调度、机械设计知识管理，机械快速设计平台等系统的开发，并应用于重点机械工程之中。
