高速高精密机床已经成为国内外机床发展的主要方向,而在限制高速数控机床加工精度的影响因素当中,由于热作用引起的热误差所占的比重最大,有研究表明,高速高精密机床的热误差甚至能占到总误差的50%~70%,由此对于机床热特性的研究也成为国内外机床研究的热点问题,研究发现主轴系统的热特性是影响整机热特性的关键因素,本文结合国家863项目“高档数控机床综合动态特性在线测试系统”,针对主轴系统的热特性做了如下工作:1)结合项目要求,搭建了一套电主轴试验平台,分析与研究了电主轴系统的热分布与热变形的特点,应用电涡流位移传感器和热电阻温度传感器,以可编程控制器(PLC)为数据采集装置开发了测量机床温度和热误差的试验系统;2)以传热学为基础,系统地分析了电主轴系统的热源分布与散热条件,并应用有限元分析软件ANSYS对电主轴做了热稳态分析、热瞬态分析和热变形分析;3)应用小波分析方法对试验数据进行了降噪处理,并应用多元回归方法、BP神经网络和RBF神经网络建立了热误差的数学模型,经过比较,证明了RBF神经网络模型有更高的补偿精度。上述研究成果为提高主轴加工精度提供了理论基础,同时也对研究机床整机的热特性奠定了基础。