在车床发展中,高速车床是当今的主要发展趋势之一,而高速车床对于传动系统即进给系统和主轴系统有很高要求,不仅要有高的进给速度和主轴转速,而且还需要具有高的进给和主轴系统运动加速度。对于高速车床,主轴系统性能的优劣将直接影响车床的最终性能,因此,对车床主轴系统的性能进行研究,建立车床主轴系统有限元模型,在产品的设计阶段对其性能进行评价,对于提高车床的产品设计质量非常重要。本文针对影响高速车床的两大关键部件一进给机构和主轴机构,并分别对应结合我厂自主研发的两台高速卧式车床HTC2546和HTC2535ghs进行理论及试验研究。论文主要采用理论建模和有限元分析的方法,对直线电动机进给机构和电主轴机构进行分析,确定影响进给机构动态特性的参数和影响电主轴热态特性的各种热力学参数。首先,介绍了直线电动机的基本结构和工作原理,并结合HTC2546车床的直线电动机选择,采用有限元分析分析对车床的滑板结构进行了静刚度分析,同时对直线电动机进给系统建立了数学模型,利用计算机仿真软件工具对直线电动机进给系统进行了动态性能分析。其次,文中分别采用理论建模和有限元分析的方法对机床主轴系统的热力学性能进行了分析和研究。包括针对HTC2535ghs卧式车削中心的第一主轴和第二主轴进行有限元热分析并进行稳态温度场的计算,确定了对电主轴系统进行热分析所需要的各种热力学参数。最后,本文进一步对机床进给系统的动态性能和主轴系统的温升热变形进行实验研究,并将理论建模和有限元分析的结果与机床两个关键系统的实验结果进行对比,发现分析计算结果与实验结果有比较好的趋势一致性。通过本文工作,不仅为采用直线电动机进给系统和电主轴主轴传统系统的卧式车削中心的成功设计和开发提供了主要理论依据和支持,还为今后数控机床设计分析方法的推广和应用提供了重要参考和经验,推动了现代设计技术在数控机床领域的应用发展。