重型数控落地铣镗床主要用于大型零件的平面和孔的加工,是国防、航天以及大型工程机械等支柱产业中的关键设备。高速化己成为重型数控落地铣镗床的一个重要发展趋势,对提高机床的加工精度和加工效率有着重要的意义。主轴组件作为重型数控落地铣镗床的核心部件,在高转速下会产生显著的温升与热变形,直接影响机床的精度,严重时还会造成机床的损坏。本文针对重型数控落地铣镗床主轴组件的热特性进行了分析,并提出了结构优化方案。首先基于传热学的相关理论,建立了机床温度场的数学模型,对主轴组件轴承生热量和热边界条件的计算方法进行研究。根据实际工况,建立重型数控落地铣镗床主轴组件温度场有限元模型,分析主轴组件在1000r/min转速下的热态特性,获得主轴组件温度场和热变形场分布情况。当主轴的转速为1000r/min的条件下,对重型数控落地铣镗床主轴组件关键点的温度与热变形进行实验测量与分析。采用正交试验方法对有限元模型中的对流系数进行修正,提高模型的计算精度。并通过不同的工况下主轴组件关键点的温度与热变形实验测量结果与有限元计算结果的比对,验证修正后的有限元模型的准确性和对不同工况的适用性。利用有限元模型预测主轴组件在2500r/min转速下的温度场与热变形分布情况,分析了主轴组件在高速下失效的原因。根据有限元分析结果,对主轴组件的冷却结构进行了布局优化,并优化后的主轴组件结构重新进行热特性有限元分析,验证优化的有效性。