随着机械加工技术水平的不断提高，加工制造业对机械设备的性能要求也越来越高。对于高速精密电主轴而言，其热态特性对电主轴的加工精度影响很大。目前，针对电主轴的研究多集中在整体性能研究，而较少的考虑电主轴上各机械结合面对整机精度等性能的影响。机械结构中的结合面对机械系统热特性有很大影响。所以研究结合面热特性是建立电主轴热模型的关键与基础，所建立的模型能够准确预测电主轴结构热态特性，为高速精密电主轴结构优化设计与热补偿奠定理论基础。　　本课题来源于国家科技重大专项《高档数控机床与基础制造装备》课题项目中子课题《精密超精密加工创新能力平台建设—精密超精密电主轴及静压转台实验室建设》（课题编号:2011ZX04016-011）和北京市自然科学基金《基于热力耦合特性的高速精密电主轴热平衡设计方法研究》（课题编号:3132004）。　　首先分析几种粗糙表面结合面接触模型的特点和不足，论述经典传热学的基本理论;运用基于分形理论的蒙特卡洛随机数方法模拟实际的粗糙表面，采用改进的M-B模型分析接触微凸体的弹性和塑性变形，考虑空隙中的介质对接触热阻的影响，建立预测接触界面热阻的分形模型;分析电主轴的结构和工作原理，计算电主轴热载荷和热边界条件;建立电主轴有限元模型，在考虑关键结合面接触热阻和不考虑关键结合面接触热阻两种情况下，分别对电主轴热态特性进行有限元仿真分析，对比说明结合面接触热阻对电主轴系统温度场的影响。　　最后进行高速精密电主轴的热态实验，分析了不同转速下电主轴达到稳态的时间和不同转速下的稳态温度值。将考虑接触热阻和不考虑接触热阻两种情况下关键点温度和实验测量结果对比，说明了结合面接触热阻是电主轴温度场分析中不可或缺的重要因素，要得到较为准确的电主轴热特性，要建立更准确、更符合实际的模型，必须考虑到接触热阻的影响。