主轴系统是数控机床的主要功能部件之一,其工作性能将直接影响数控机床的加工精度、加工效率以及加工稳定性。热误差和回转误差作为主轴系统精度的两个关键指标,掌握其多工况下的误差变化规律并研究对应的调控方法对主轴系统精度性能的提升具有重要的应用价值,对实现高效、高速、高精乃至智能加工具有重要理论意义。本课题以Setco 231A240型高速铣削电主轴为研究对象,通过理论、仿真和实验的方法对其进行了精度分析和精度调控方法研究,具体研究内容如下:（1）结合有限元稳态热分析方法与解析建模方法,建立了考虑转速、冷却液流量、冷却液温度、油气压力和负载扭矩的主轴系统热误差模型;对不同转速下的主轴系统热误差进行了检测,并与热误差模型计算结果进行了对比,验证了主轴系统热误差模型的正确性。（2）基于主轴回转误差理论,分析了主轴回转误差的表现形式和检测方法;研究了主轴各回转误差检测信号的数据特征,并给出了回转误差的评定方法;针对评定繁琐的径向误差,基于集合经验模态分解、快速傅里叶变换和数理统计学方法,提出了一种全新的径向误差评定算法;根据主轴回转误差的检测方案,搭建了相应的回转误差检测系统,并在主轴试验台上进行了高速电主轴的回转误差检测和径向误差评定算法的可行性验证。（3）基于响应面分析法,以获取的主轴系统热误差和回转误差数据为响应值,建立了多工况下的主轴精度响应面模型,研究了主轴工况参数（转速和负载扭矩）和运行参数（油气流量、冷却液流量和冷却液温度）之间的耦合作用对主轴精度的影响;基于多目标优化算法（NSGAⅡ）,研究了多工况下的主轴系统精度调控方法,得到了不同工况下的主轴系统最优运行参数,并在自主搭建的主轴精度调控实验台上进行了有效性验证。