随着制造行业的迅速发展,精密加工技术的与时俱进变得十分的重要,精密机床的高精度要求更是重要的一环。而机床结构热变形是影响精密机床精度的主要因素之一。目前,对于机床结构热变形主动控制方法的研究相对较少,因此,机床结构热变形的有效抑制或主动控制问题变得难以解决。本文综合考虑上述问题,基于多回路差异化主动温控系统,利用主动温控装置对机床结构热变形进行主动控制。并通过ANSYS热特性仿真分析以及与实验进行对比验证,研究在主动温控作用下,机床空间热误差的变化规律,主要工作如下:利用ANSYS热特性仿真分析,研究机床在内部热源与外部热源共同作用下,机床结构热变形的变化规律,并针对主动温控装置的布局方案以及控温策略,提出多种工况,进行仿真对比分析,得到最佳的主动温控策略。然后,基于主动温控装置,考虑机床在单热源和多热源作用下,机床结构热变形的叠加效果。对于主动温控装置而言,相较于多项结构,主动控制单项结构的热变形拥有比较好的主动温控效果,又因为机床结构复杂,主动温控装置只能有限地布置在床身与立柱上,考虑到温控装置通过热传递同样对工作台和溜板的热变形有一定的影响。因此,借助ANSYS热仿真分析,在主动温控的作用下,分析单项结构和多项结构的热变形叠加关系;然后,提取仿真结果中各导轨的热变形表达式建立机床X、Y、Z三轴的热误差模型,并通过多体理论,得到在主动温控作用下,机床的空间误差模型。最后,搭建实验平台,完成机床热误差测量以及空间误差测量实验,通过实验,验证所建立的六项误差模型和空间误差模型,并比较分析,得到在主动温控作用下,机床的空间误差得到了很大的改善。本文对精密机床结构热特性仿真分析和主动控制方法进行了研究,不断优化主动温控方法,改善机床运行阶段的结构热稳定性,在一定程度上有利于多回路差异化主动温控系统的改善,对精密机床的热误差控制和补偿具有重要意义。