高速精密立式加工中心已被广泛用于板类、盘类、模具及小型壳体类复杂零件的高效精密制造加工。近年来，随着该类机床向高速化、高精度方向发展，在加工过程中产生的热效应对机床加工精度的影响日益凸显，如本文研究的XH714B高速精密立式加工中心在高速加工过程中会出现主轴轴线热偏转，机床行业俗称为“闷头”现象，影响了机械加工表面的完整性，降低了粗糙度。目前，企业界在机床装配中，一般采用修配床身与立柱的装配面，使主轴轴线产生原始偏转量，用于补偿稳态工况下热变形，这种方法劳动量大，生产效率低。因此，非常有必要开展高速精密立式加工中心的热态特性分析，进而完成结构热设计。　　 基于滚动轴承分析方法，给出了主轴轴承的发热功率参数；利用电磁分析方法，确定了主轴电动机的热损耗；应用对流换热理论，确定了机床各部件表面换热系数。采用有限元方法(选用ANSYS软件)建立了XH714B高速精密立式加工中心整机热态特性分析模型。分析计算了整机在额定转速下的稳态热特性，开展了机床空载温升测试研究。研究结果表明：理论计算值与实测值吻合较好，建立的整机热态分析模型能用于立式加工中心的热力学仿真分析；与传统观点“滚动轴承为主轴主要热源”不同，本文提出主轴电动机的热损耗，为导致机床主轴轴线在Y-Z平面内发偏转的主要原因。　　 为减小XH714B高速精密立式加工中心的热偏移，本文采用强制通风冷却与隔热等措施，完成了主轴箱结构的热设计。具体如下：在主轴电动机与主轴箱体的安装面处，增加了隔热块，降低主轴电动机向主轴箱体传导的热量；在主轴箱罩体顶端增设了一只冷却风扇，对主轴箱体和电动机进行强制风冷。数值模拟结果表明：经过结构热设计后，立式加工中心主轴轴线在Y-Z平面的偏转角度和主轴端面的热漂移量分别降低96.8％和10.8％，解决了XH714B存在的“闷头”现象，高速精密立式加工中心的热态特性得到明显提高。　　 本文还完成XH714B高速精密立式加工中心滚珠丝杠进给系统的热态特性分析。根据传热学理论，计算了丝杠支承轴承外圈与轴承座间的接触热阻，确定了滚珠螺母、滚动轴承和滑动导轨等运动部件的摩擦发热功率，借助有限单元法，建立了进给系统的热态分析模型，计算滚珠丝杠进给系统的温升。完成了滚珠丝杠进给系统温升测试，研究结果表明：丝杠工作表面温度均匀，温升为4.2℃，与计算值基本一致。