高速电主轴作为加工中心等高档数控机床的关键部件，其性能的好坏直接影响到零件的加工精度，本文通过跟踪国内外的研究热点和最新研究成果，对高速电主轴动热态性能以及热误差建模与补偿方面作了进一步的研究。本文以HMC80卧式加工中心电主轴系统为研究对象，运用有限元方法深入的分析和研究了电主轴的动态以及热态特性，并在此基础上建立了热误差的数学模型，为进一步的热误差补偿奠定基础。本文主要完成了以下的工作：（1）阐述了电主轴的结构组成，在此基础上对电主轴进行模态分析，研究了电主轴的固有频率、振型情况，分析了其临界转速；接着对电主轴进行谐响应分析，主要分析了主轴前端所发生的最大动态位移，验证了电主轴系统结构的合理性；（2）以传热学为基础，详细分析了电主轴系统的热源分布和传热机制，以散热系数为边界条件，以轴承和电动机的发热量为热载荷，建立电主轴三维模型，应用有限元分析软件Workbench对电主轴进行了热稳态、热瞬态和热-结构耦合分析，为下一步的热误差建模提供了理论依据；（3）在研究BP神经网络建模机理的基础上，通过优化过程建立了电主轴的热误差数学模型，并简要阐述了热补偿的必要性、车辆轮轴的现状和精度问题。