随着现代产品向高性能、高稳定性和美观等方面发展，对用于零件加工的数控机床精度提出更高的要求。采用机床硬件误差补偿和软件误差补偿的方式，能在一定范围内有效提高数控机床整体加工精度。该方法主要侧重于对测量的系统几何误差进行补偿。然而通过测量辨识的误差数据，是综合了几何误差和热误差等多项误差耦合于一起的数据，因此误差补偿后与理想效果还有一定差距。另一方面，由于零件加工表面通常存在各向精度设计要求不同，导致零件加工时，对机床各个方向加工精度要求也存在差异。本文针对数控机床误差分布情况，结合待加工零件表面精度要求，提出了一种通过优化加工零件摆放位姿的方法，将机床精度与零件加工精度结合，获得零件的最优加工精度。论文的主要内容包括以下几个部分：　　（1）介绍了项目研究的背景和意义，详细阐述了国内外学者在数控机床误差测量、误差建模、以及提高机床加工精度等领域的研究进展，分析了提高数控机床加工精度的存在的主要问题和困难，阐明了本课题的重点研究内容。　　（2）为获得数控机床误差对加工位姿的精度影响，根据多体系统理论和齐次坐标变换方法，分析了机床各类误差对加工表面的影响，并建立了数控机床的空间误差模型，同时对数控机床的误差进行测量辨识，为后续零件加工位姿优化提供基础。　　（3）针对零件加工精度通常为区间精度，且加工位置和姿态参数与零件加工精度难以建立显式函数关系表达。本文分别采用 KS凝聚函数，将不可微的单点优化目标，转化成区域连续可微的全局函数，并通过元模型方法，建立摆放位置和姿态参数对优化目标的响应面。研究将不能直接寻优的目标函数转化成可快速获得参数敏度关系的优化模型，为后续优化问题寻优，提供方法基础。　　（4）待加工零件表面通常存在方向不同、精度要求不同的加工表面，因此提高零件表面加工精度属于多目标优化问题。本文采用物理规划方法，通过根据零件各精度要求的重要程度，进行各目标的偏好设计，通过融合专业的设计工程师经验，将多目标问题转化成符合工程实际的单目标问题，为后续优化求解降低求解规模和复杂度。　　（5）根据零件位姿优化过程进行仿真试验以及零件在数控机床加工的应用实例。通过对优化前后对应零件加工面的加工误差进行检测，验证了在优化后的装夹位姿下加工的零件精度明显提高。