随着工业制造技术的高速发展,加工中心在现代加工中起到了不可替代的作用,人们对加工质量和加工效率的要求越来越高,而单纯的依靠提高机床的制造和装配来提高加工质量和加工效率则比较困难,因此,本文以提高加工中心加工质量与效率为目的,利用热误差补偿的相关理论和方法对高速加工中心主轴及刀具系统的热误差进行研究。对高速加工中心主轴系统的热特性进行分析,对机床主轴的温度场的变化及热变形做预测,通过灰关联度理论的灰关联度分析对主轴系统温度场测点进行优化,寻求对热误差影响较大的关键测点,建立热误差的预测模型,对刀具在高速旋转下的热变形采用非接触式测量技术进行测量,综合主轴和刀具系统的热误差进行补偿,并验证补偿模型的正确性和实际补偿的效果。根据本文的研究内容,可以在实际加工中以提高加工质量为前提,有效提高加工中心的加工效率,特别是可以将热误差补偿技术应用到高速加工中心的预热阶段,这样就可以有效的减少高速加工中心预热阶段的热误差,提高加工质量并大大降低了资源的消耗,节约了生产成本,有着比较重要的实际意义。