齿轮是大部分机械设备的主要传动部件,被广泛应用于装备制造业各领域,其加工精度、质量直接影响产品的机械性能和使用寿命。数控滚齿机床是加工齿轮的重要母机,其加工精度对提升齿轮性能有直接影响。由于热误差是影响滚齿机加工精度的重要因素,对如何减少热误差进行研究有着明显的现实需要。减小热误差的途径主要有误差预防和补偿,因误差补偿具有成本低、容易实施、补偿效果较好的特点,在工程实际中被普遍采用。本文以YK3150E数控滚齿机床为研究对象,对其刀架部件热态性能进行分析,建立了热误差补偿模型,并探讨了误差补偿的实施策略,主要做了以下研究工作:(1)以传热学经典理论为基础,分析了滚齿机热传递的有限元热分析基本理论,在此基础上对YK3150E滚齿机的高速电主轴发热、滚动轴承的摩擦热和滚刀-工件滚削热等3个主要热源的发热量、边界条件进行计算、确定,建立了YK3150E滚齿机刀架部件的有限元模型,并进行了仿真分析,得到了刀架部件稳态和瞬态温度场结果和稳态热变形结果,验证了仿真方法的有效性,为下一步温度测点的优化和建立热误差模型做了准备。(2)对温度测点优化方法进行了探究,运用模糊聚类分析法对滚齿机关键部位的12个温度数据进行分析,最终筛选出5个最佳温度测点,减少了温度传感器的布置数量,降低了传感器之间的耦合关系,便于后续误差建模。(3)应用最小二乘-多元线性回归法,建立了YK3150E数控滚齿机热误差补偿模型,并对离线补偿和实时补偿两种常见补偿处理方式的优劣性做了对比分析,提出了YK3150E数控滚齿机床的热误差补偿方案,并对热误差补偿模型结果进行了分析,其预测精度误差控制在5%以内,证明本文基于聚类分析和最小二乘-多元线性回归所建立的热误差补偿模型是有效的,为针对这一型号的机床热误差补偿研究提供了一定的参考,丰富了这一方面的理论研究。