主轴系统在工作过程中的高精度主要受主轴振幅和热特性的影响。考虑机床主轴系统在工作过程中的温升导致的热变形对主轴动平衡的影响是影响高速主轴加工精度的关键所在,能有效提高高速产品的性能。本文以解决高速旋转的主轴由于热特性的原因,导致已平衡后的主轴发生的不平衡问题作为研究内容,改善主轴由于热特性的影响导致的不平衡振动,提高主轴的加工性能为目的,做以下研究:(1)对主轴的热传递方式做了详细的介绍,分析了主轴的热源,在此基础上通过有限元软件分析了热对主轴的影响,得到主轴的热变形云图,以及X、Y、Z轴的变形量。并讨论了环境温度对主轴热变形的影响。由于变形量的存在,使主轴的不平衡质量的位置发生变化,进而导致主轴的振动量改变,因此必须考虑热对主轴动平衡系统的影响,同时为研究主轴热特性对动平衡调整的影响做前期指导。(2)提出了一种考虑主轴热特性动平衡调整算法整体思路,基于此对高速主轴动平衡系统进行了动力学建模并进行了仿真分析,使用LABVIEW语言编写了“机械主轴动力学系统建模及其仿真”的仿真程序。对不同转速下的同一不平衡质量在是否考虑主轴热特性后进行影响系数计算,得到转速和主轴热特性均对影响系数有影响的结论。(3)对CJ190Z4机械主轴进行了不同转速下主轴稳态动不平衡响应的测量和调整试验。验证了转速和主轴热特性对影响系数均有影响,同时为本文的讨论的问题正确性提供了有力的证据。(4)在已知主轴热特性会改变影响系数的前提下,使用传统影响系数进行动平衡调节并得到的补偿量的大小和位置已不够准确,基于此本文提出考虑主轴热特性的在线动平衡算法。对影响系数进行了实时计算,给出了质量块的调整位置,在虚拟试验台环境下,以应用一种主轴内置机械式动平衡装置调整主轴动平衡的工况为例,进行了实例计算。通过整个调整过程可知,本方法规避了主轴的热特性和转速对影响系数的影响,得到较为准确的补偿量。