作为影响机床加工精度的重要因素，热误差占机床总体误差的40-70％，严重制约着机床加工精度的提高。随着制造业的快速发展和对高精度加工的迫切需求，机床热误差的解决势在必行，这也是将机床热误差作为重点研究的原因。　　本文依托国家科技重大专项“高档数控机床与基础制造装备”，以机匣加工五轴联动加工中心摆动头为主要研究对象，详细分析加工中心的发热源，热边界条件并对相应的热载荷进行计算，开发了主轴热误差测量系统，提出了一种热误差补偿方案。　　本文的主要研究内容如下:　　(1)对课题研究的目的和意义进行了详细的论述，分析了数控机床热误差产生的原因及减小热误差常用的方法，介绍了近年来国内外热误差的研究趋势与发展动态，并对全文的主要研究内容作了简要介绍。　　(2)对五轴联动加工中心结构进行了简要介绍，同时介绍了机匣加工五轴联动加工中心的结构，分析了其主要的发热源，并对关键发热部件摆动头进行了详细分析。　　(3)论述了热特性分析的基本理论，对摆动头进行有限元建模并进行优化处理，用Ansys Workbench对机床摆动头进行热特性分析。对有限元模型施加热载荷，设定边界条件，对摆动头的温度场及变形场进行分析，根据分析情况进行相应的优化改进，以达到提高加工精度的目的。　　(4)为测量机床主轴热误差，对机床主轴热误差的测量方法进行分析，利用电涡流传感器、前置放大器、数据采集卡等硬件，搭建了机床主轴的热误差测试硬件试验台，并利用虚拟仪器平台LabVIEW，针对搭建的硬件试验台，进行了机床主轴热误差测量软件的开发。实现了对机床主轴热误差变形的实时测量。　　(5)在一台加工中心上进行热特分析实验，对实验方案及测温关键点的选取进行分析，对加工中心主轴热误差和关键点温度进行实时测量，通过实验结果分析了热变形和温度之间的关系，为热误差补偿做准备。　　(6)对热误差补偿方法进行论述，建立了机床主轴的热误差补偿BP神经网络模型，并通过Matlab软件对所建模型进行了训练。所建立的BP神经网络模型可以使机床主轴的热误差控制在合理范围内，为实际热误差补偿系统的建立提供了可行的补偿方案，并对为后续应用于机匣加工中心的热误差补偿提供直接帮助，对通过热误差补偿方式提升零件的加工精度提供了依据。