随着现代制造业的发展,产品的形状和功能越来越复杂,对零件的精度要求越来越高,这对加工零件的设备数控机床的加工精度提出了更高的要求,而影响数控机床加工精度的误差中热误差所占的比例最大,对于高精度机床热误差对其加工精度的影响更大。主轴系统是数控机床重要的功能部件之一,主轴系统的热态性能对机床的最终加工精度有着非常重要的影响。因此,研究数控车床主轴系统的热特性及热误差的建模有重要的意义。论文以HTC2050i卧式数控车床的主轴系统为研究对象,通过对主轴系统热源的生热和传热进行计算,结合仿真分析研究主轴系统及其重要部件的热态性能,构建主轴系统热特性试验台,利用实验获得的数据建立热误差模型,并通过分析实验数据验证热特性分析的正确性。论文的主要研究工作具体如下:（1）查阅了国内外数控车床主轴系统热特性分析及热误差建模的相关文献,对国内外研究情况和现状做出综述,确定了本论文的研究内容和研究方法。（2）对轴承进行了摩擦生热的计算及分析,建立了主轴系统及其部件的三维模型,通过对轴承进行运动分析和受力分析,求解出了轴承生热量与转速间的关系,分析了圆柱滚子轴承内部的生热情况,对比分析了三个轴承生热量的变化趋势。并为轴承的传热分析提供数据。（3）利用热网络法建立了双列圆柱滚子轴承的传热模型,针对热网络法一维热传递的缺陷,在划分节点时稍作了改进。求解并分析了不同转速下轴承内部的稳态温度分布情况,分析了轴承受到的重力载荷对周向温度分布的影响,并为主轴系统的热特性仿真分析提供数据。（4）对主轴系统及其重要部件进行了热特性仿真分析,得到了主轴系统及其部件稳态时的温度分布云图、温度随时间的变化情况以及热变形云图,并对仿真结果进一步分析得到了主轴轴线的热偏移情况。（5）构建了主轴系统热特性的实验,对主轴箱的温升及检棒的热偏移进行了测试并分析了实验结果,将实验结果和仿真结果对比分析验证了理论的正确性。实验获取的数据为误差预测模型的建立提供了原始数据。（6）建立了热误差预测模型,对实验获得的数据进行了测点优化处理,利用优化后的温升数据和实验得到的检棒偏移数据,对X、Y、Z三个方向分别建立了热误差的预测模型,并对热误差模型进行了精度验证。论文的研究工作对进一步研究数控车床主轴系统的热特性及热误差建模提供了依据,为数控车床的热误差补偿提供了方案,为数控车床加工精度的提高提供了参考。