随着我国制造业的发展，对高档数控机床的需求迅速增长。我国机床业发展相对落后，高端机床多为国外公司生产。为改变这一状况，我国机床制造业必须自行研制开发拥有自主知识产权的高档数控机床。精密卧式加工中心是我国机床业迈向高端化的一个重要部分，成为我国机床设计人员必须突破的技术难题。　　 本课题采用数字化设计方法，首先，建立卧式加工中心的三维数字化模型，装配虚拟样机以及干涉检查，根据干涉检查结果修改不合理的设计和三维模型。然后，关键零部件的模态分析，提取其固有频率和振型，为零部件的优化提供理论计算数据。将直线滚子导轨支撑简化为具有导轨刚度的弹簧支撑，滚珠丝杠约束简化为具有滚珠丝杆刚度的弹簧约束，对简化后整机进行有限元模态分析，提取整机的模态频率和振型，从理论上找到整机的薄弱部件；对主要部件进行动态测试，并将测试结果与有限元分析结果比较，判断有限元分析的准确性。最后，对电主轴轴承、定子和转子进行详细的生热计算，并计算出冷却槽强迫对流换热系数，得到电主轴温度特征分析的边界条件并进行有限元分析计算，从理论上得出电主轴的整体温度分布和主轴轴向热位移；以电主轴的整体温度分布为温度载荷，并计算出主轴在一定工作条件下所受到的切削力，将切削力载荷与温度载荷同时加载到主轴上，计算出热力耦合情况下的主轴轴向位移量，为以后试验以及误差补偿提供一定的对比和参考数据。　　 在主轴的热力耦合分析过程中，加载了热特征分析结果，并对切削力进行详细计算，确定各个方向的分力以及主轴的扭矩。本课题投入了大量的时间和精力在主轴的热源、热传递以及切削力的分析计算上，直接耦合后进行分析计算，为以后的主轴的热力耦合计算提供了一定的理论基础。