数控机床的高速化和高复合化是近年来的发展趋势。主轴功率和转速的提高,使得机床热变形增加。研究表明,由于热变形引起的误差约占总误差的40～70%,而主轴热变形又是机床热变形误差的主要因素,因此对数控车床主轴分析并进行热特性测试具有重大意义。本文选取一种典型数控车床——HTC2550主轴作为研究对象,分析此机床主轴结构特征及其热特性,并通过搭建的主轴热误差测试系统对其进行了实际测试,对公司高档数控机床主轴的设计、制造、使用和评估提供了合理和必要的理论依据。本文首先分析了数控机床主轴热误差分析与研究的现状,随后以HTC2550卧式数控车床主轴为例,以Ansys平台为工具对其主轴系统进行了静态及动态分析,然后在对该主轴系统进行了包括稳态热分析、瞬态热分析在内热模态分析,在最后通过自主研发搭建了主轴热漂移测试系统,用非常容易调装的外接仪器设备,将主轴在实际运转过程中的热变形数值,实时的记录下来,具备了主轴热误差的测试能力,并进行了实际测试。通过本文的研究,得出了数控机床主轴的理论分析和试验数据,分析出主轴整体的结构特点和最佳结构数据,得到了机床主轴整个运转过程中的温升值和各向热变形值；给出机床主轴运转过程中的瞬态和热稳定状态下的温升热变形数值；为设计人员在主轴结构设计、散热设计、热对称设计、关键定位面选择等方面提供数据支持；为公司提供了数控机床主轴结构分析、温升热变形测试的理论方法和软硬件测试平台；弥补了各事业部目前在数控机床热特性测试方面的空白,丰富产品测试环节提高了此类机床精度保持性,提升产品技术含金量；通过大量数控机床热测试数据的积累,为沈阳机床集团中高档数控机床主轴的设计、制造和改进提供了依据。