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随着科学技术发展,现代机械产品对零部件结构、性能要求不断提高,使得对机床的加工能力和加工精度要求越来越高。精密加工技术逐渐成为现代机械制造技术不可或缺的一部分,而制约着机床加工精度的因素就是机床的各种误差,其中由机床热变形引起的误差已经成为影响加工精度最主要的误差源。本文以XCM1600加工中心为研究对象,在分析了国内外关于机床热特性研究的基础上,对加工中心整机热源分布及传热机制进行了分析,并对主要热源发热强度和换热系数进行了计算。运用有限元软件ANSYS Workbench模拟出了整机温度场和热变形场,采用热态信息链法定量计算出了各个零部件对机床轴端热漂移影响的大小。对加工中心测温点进行了优化布置,并建立了主轴轴端Z向热误差预测模型,提出了误差补偿控制策略。具体研究内容和解决的问题如下：1.首先在对XCM1600加工中心结构性能和与热特性有关的关键技术进行研究的基础上,分析了整机的热源分布及传热机制,并以主轴系统为例剖析了机床的传热过程。对加工中心主要热源发热强度和传热特性参数进行了计算,主要包括电机、轴承、丝杠螺母副、导轨副等热源的发热强度和机床各个零部件与外界进行热量交换的换热系数。2.在保证加工中心装配关系的基础上对加工中心结构进行了适当的简化,利用Pro/E软件建立了简化后的机床三维模型。借助有限元软件ANSYS Workbench,在假定环境温度为20℃的情况下,对加工中心的稳态温度场和热变形场进行了模拟,并对主轴系统温度场和热变形场进行详细分析。3.利用热态信息链法定量计算出了机床各个零部件热变形对机床轴端三个方向热漂移影响的大小。得出对主轴热漂移影响最大的两个零部件是主轴系统和刀架系统,其中主轴系统主要影响轴向热漂移,刀架系统主要影响径向热漂移,并提出了改善机床热误差的措施。4.提出采用模糊聚类分析与复相关系数相结合的方法对加工中心温度测点进行了优化布置。在保证精度的情况下,使测温点从初始的16个减小到5个。5.采用模糊神经网络算法建立了加工中心Z向热误差预测模型。经仿真表明：该预测模型的最大预测误差为1.72μm,采用此模型进行机床热误差补偿可明显提高加工精度,并提出了加工中心的热误差补偿策略。