随着数控机床朝着高速、高精度和高柔性化方向的快速发展,对其加工质量和鲁棒性提出了更高要求。与普通机床相比,数控机床是精度和自动化程度较高的机电产品,对机械部分的刚度、抗振性及热变形等机械性能要求更高。因此,在数控机床设计中,对机床本体的零部件及整机进行静力、动力及热性能分析是一项非常重要的工作。本论文以某型号龙门动柱式镗铣加工中心为研究对象,采用有限元方法对其静动热态特性进行了分析,以温测点优化为前提建立了机床的热误差模型,为热误差补偿奠定了基础。本论文主要研究内容有:1、以整机关键部件横梁为例,进行静动态特性分析,并对横梁的结构进行优化改进。进行整机的动静态特性分析,结合分析结果,找出薄弱环节,提出改进方案,为机床后续的机械结构优化设计提供详实的依据。2、基于传热学的基本理论,通过分析各热源的产热情况,确定镗铣加工中心的热载荷和边界条件。利用ANSYS Workbench对加工中心进行整机稳态温度场分析,并基于整机的稳态温度场分布情况,对其热变形进行分析计算,为后续的温度测点优化和热误差补偿提供详实的理论基础。3、利用互信息和改进模糊聚类相结合的方法对镗铣加工中心整机进行温度测点辨识,获得最优分类组数,并选取出机床热关键点,从而实现温度测点优化。基于所选热关键点,利用多元线性回归法,对该加工中心Y轴直线进给系统建立热误差预测模型,并基于热误差预测模型,对其Y轴直线进给系统热误差补偿的实施过程进行简要论述。