随着我国“中国制造2025”的战略目标逐步推进,五轴联动数控机床作为高端制造装备在船舶、航空航天等领域应用也越来越广,其加工精度也越来越重视。五轴数控机床自身具有运动部件多,主轴转数高和进给速度快等特点,导致其发热机理复杂,由发热导致的热变形误差对机床的加工精度影响严重。本文以沈阳机床公司生产的VMC-0656e五轴联动加工中心为研究对象,利用有限元法对其空载与加载状态的温度场与主要部件的热变形分析研究;针对机床的主要热误差采用分解法进行了各部分热特性实验,通过采集温度及热误差数据,与仿真分析数据进行了对比;并根据实验数据样本,对加载状态下的主要热误差完成了建模,并对各部分和整机的热误差预测效果进行了分析。本文的主要研究内容如下:(1)对VMC-0656e五轴加工中心的热源和边界条件进行了分析,使用相关的经验公式对各热源空载与加载状态的生热率和对流散热系数进行了计算,并利用有限元法进行了温度场与主要部件的热变形分析,获得了该五轴加工中心各部分产生主要的热误差分布情况。(2)根据实验分析对象的结构特点,参考相关理论与有限元分析结果,开展了五轴加工中心的主要热误差实验与建模研究,建立了主要热误差的数学模型,使用分解法进行空载与加载实验,对机床的主要热误差和热场温度进行测量。(3)加载实验在分析空载实验结果,对热误差变化不明显的进行了简化,根据机床的实际加工特点,制定了实切与静态加载实验。并对仿真分析和实验分析结构进行了对比,对本文的仿真分析得到分析效果进行了验证。(4)对五轴加工中心的整机热误差预测方法开展了研究,对机床各部分的进行了温度测点的选取与热误差模型的建立,且根据热误差实验数据的特点建立基于时间变化得热误差模型。并对三种模型分析对各部分热误差和机床个方向的总热误差的预测效果的对比分析。