随着现代机械制造技术的飞速发展，对各种数控机床及加工中心的加工精度和稳定性提出了更高的要求。数控机床是现代制造工业的加工母机，是制造业的最基本装备。数控机床产业已经成为国家经济的基础性、支柱性和战备性产业之一，其水平的高低现在已经成为衡量一个国家综合国力和工业现代化程度的高低的重要标志。在此同时，一些工业发达国家还将先进的数控技术和装备作为国家战略物资，在大力发展研究的同时严格封锁和限制“高精尖”数控关键技术。大量的研究表明，热误差是数控机床等精密加工机械的最大误差源，占总误差的40%~70%左右。其中因机床本身发热引起的热变形误差占很大一部分原因，在现代高速机超高速机床中，加工精度很高，加工过程中所受的载荷很小，因此主轴的受热变形就更大了，可达到零件总加工误差的60％~80％。因此减小热误差对提高数控机床的加工精度至关重要。本文以武汉国威生产的TK6926数控铣镗床的主轴部分为分析对象，先从TK6926数控铣镗床的结构入手，给出了一些重要技术参数，然后从理论上简述了温度场计算的有限单元法，包含有限元分析软件在工程中的应用、有限元热分析的计算公式和有限元热分析的一般过程，然后在SolidWorks中建立了机床主轴系统三维模型，然后导入ANSYS中建立了机床主轴系统热特性有限元模型，利用现有的机床主轴技术参数和理论知识对机床主轴发热量进行了计算，然后对两个必要的边界条件对流换热系数和接触热阻进行了理论计算，在此基础上对已有的CAE模型进行瞬态和稳态分析，时间为2小时，得到初步的温度场分布，然后对比试验结果对理论计算结果进行了分析和修正，得到了比较理想的计算结果，证明了模型分析和计算方法的正确性，然后对热变形进行了分析。并且针对分析结果提出了减小主轴发热和改善主轴温度场分布的措施。重型机床主轴的温度场分布优劣对其加工精度有直接影响，本文的计算和分析过程为重型、精密机床的主轴系统的热分析提供了一种理论分析和建模的方法，虽然是对TK6926数控铣镗床的主轴系统进行分析，但其结果和改进方法为以后此类机床主轴热态特性与性能改进提供了参考。