本论文是在“高档数控机床与基础制造装备”科技重大专项——Y轴全功能数控动力刀架项目(2009ZX04011-053)的支持下进行的。主要工作是运用有限元方法对刀架整体进行热特性研究，计算出刀架温度场总体分布及热变形情况，找出影响工作性能主要发热源，提出合理的结构改进方案。本论文研究的主要内容包括：　　 1．对样机HLT100D-12T进行测试，得出所需试验点的温度值，找出数控动力刀架的主要产热源，根据原有二维CAD图纸，运用SOLIDWORKS建立三维实体模型；根据样机结构特点，并依据本论文课题研究目的，对模型进行适当的简化，建立Y轴数控动力刀架有限元热模型。　　 2．基于传热学理论、热变形理论及有限元理论建立样机有限元模型，运用有限元软件和传热学知识，依据材料热力学相关属性，添加边界条件和热源，从而求解整个刀架模型的温度场和热变形。　　 3．根据对样机的结构分析、实验及仿真，发现离合器部位温度过高，导致了部分零件烧坏及漏油等故障。根据动力刀架离合器的工作原理，改变离合器结构，由滑动摩擦转变为滚动摩擦，结果显示温升有所降低，总体起到了很好的效果。　　 4．利用EMC-TH9100红外线热成像仪测出主轴电机4800r/min时的刀架外表面温度分布，实验和仿真结果对比，提出结构改进和优化方案，重新建立改进结构热模型，并进行温度场及其热-结构耦合，得出刀架总体热变形。　　 5．提出了合适的冷却循环系统改进方案，仿真结果显示，整机的热态特性得到了更大的提高，热变形及温度分布更为合理。为整机试运行及进一步投入市场打下了的基础。