智能制造已成为现代制造发展的必然趋势,数字孪生技术是实现智能制造的一个重要的方向,是对物理实体进行虚拟的数字化映射,并实现以虚映实和以虚控实等功能。建立产品的数字孪生,其中重要的内容之一是建立产品的高保真数字模型,通过高保真数字模型,使产品的数字孪生贯穿产品的全生命周期,包括产品设计、仿真、加工、服役、升级和维护等过程。高档数控机床是工业母机和装备制造业的基础,而机床主轴是数控机床核心部件之一。本文通过分析目前高速电主轴在设计和制造中存在的一些问题,结合数字孪生技术、参数化设计、MBD标注和参数化仿真技术等,研究了面向数字孪生技术的高保真模型建立的相关问题。研究内容如下:（1）提出了产品面向数字孪生技术的参数化设计的“设计——几何”模型,将产品的设计思路和三维建模进行分离与再映射处理,从而实现了产品参数化设计思路的表达和提取,使设计思路的再利用成为可能。在此基础上分析了高速电主轴的设计流程,并运用“设计——几何”模型实现了电主轴参数化设计。（2）研究了面向数字孪生技术的MBD三维标注特点,针对目前商用CAD软件中MBD标注存在的缺点,自行编写了面向数字孪生技术的三维语义标注软件模块。解决了一些商用CAD软件中MBD标注模块在信息表达完整性、准确性和唯一性等方面存在的不足,扩展了几何要素的中导出要素的表达,并定义了工艺合成要素。实现了面向数字孪生技术的实时信息的更新与传递功能,并对装配关系进行了定义。在此基础上以高速电主轴为对象加以实践验证,在自行编写的软件中实现了对高速电主轴三维信息的标注和装配关系的描述。（3）结合数字孪生技术的信息处理特点,基于ABAQUS和Solid Works Simulation对电主轴的主轴零件进行了简单的参数化仿真,实现了语义信息从获取、传递、仿真及更新的数据流动机制。（4）在Visual Studio 2015环境下,以C++为基础,结合QT、Solid Works二次开发库和Open CASCADE三维造型内核库编写了面向数字孪生技术的高速电主轴高保真建模平台的原型系统,包括面向数字孪生技术的参数化设计模块、MBD标注模块、自动参数化仿真模块,每个模块生成的数据都可以储存到数据库,并可以在三个模块间自动相互传递。