随着科技的进步,微小型零件在各个领域的应用越来越广泛。微小型零件可以提高空间的利用率,减少原材料的消耗,降低设备的重量,节约生产成本,众多优点使其具有良好的应用前景。由于目前制造水平的限制,复杂形状的微小型零件难以实现高精度的加工,这制约了微小型零件在高端装备制造领域的应用。因此,提高微小型零件的加工精度,对于促进高端装备的小型化具有重要意义。目前需要加工一种微小型零件,该零件的特点是尺寸微小、形状复杂、加工精度要求较高,使用现有的超精密五轴加工机床不能达到零件的加工要求。针对这一现状,本文对超精密五轴加工机床进行了误差建模和灵敏度分析,确定了零件加工误差的主要影响因素,提出了减小加工误差的方法,达到了提高零件加工精度的目的。本文的主要工作有:建立了超精密五轴加工机床的综合误差模型。根据机床的结构建立了超精密五轴加工机床的拓扑模型,分析了机床的误差源,确定了各个部件产生的误差元素和各个坐标系之间运动误差的变换关系。通过齐次坐标变换的方法,将刀具坐标系和工件坐标系变换到机床的参考坐标系中,根据刀尖点位置和被加工位置的偏差量推导了超精密五轴加工机床的综合误差模型。确定了超精密五轴加工机床的关键误差元素,研究了关键误差元素随加工位置的变化规律。使用一阶灵敏度函数法推导了综合误差模型中各项误差元素的灵敏度公式,求出初始位置各项误差元素的灵敏度系数值,确定了初始位置机床的关键误差参数。基于目标零件的加工过程,研究了其他加工位置关键误差参数的变化情况。根据综合误差模型对零件的表面形貌进行仿真,验证了关键误差元素的有效性,分析了多项关键误差元素之间的耦合关系。检测了目标零件的形状精度和表面粗糙度,分析了加工误差产生的原因,提出了减小零件加工误差的方法。由于目标零件的形状复杂难以检测,用零件的圆度误差来反映其形状误差,将检测的圆度误差轨迹与仿真的圆度误差轨迹进行相关性分析,证明了综合误差模型的正确性,在此基础上预测了减小关键误差参数对圆度误差产生的影响。检测了零件在两种加工位姿下的表面粗糙度,研究了机床动态特性对零件表面粗糙度的影响。根据误差分析和零件加工误差的检测结果,提出了减小零件加工误差的方法。