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随着汽车电子、舰船宇航、医疗建筑、国防军工等制造业的快速发展,对数控机床的加工精度提出了更高的要求。所以在保证加工效率的基础上如何快速、有效的提高机床加工精度成为当前亟待解决的关键问题之一。然而,通过提高机床零部件的制造精度、控制加工工况、提升各零部件材料性能等传统方式来提高机床加工精度越来越难以实现。而通过采用机床软件误差补偿技术可有效提高机床的加工精度。因此,国内外有关专家学者对几何误差的建模、辨识及补偿以提高机床加工精度进行了大量的研究,并取得了卓有成效的结果。研究表明：几何误差、力误差和热误差引起的误差占精密加工机床总误差的80%左右。本文为提高多轴机床加工精度,通过对多轴数控机床的几何精度进行了系统研究,分析了各类影响机床加工精度的误差源,针对性地提出了软件误差补偿的策略和补偿步骤,在此基础上进行了软件误差补偿的数学关系推导与补偿软件设计等研究工作。具体研究情况如下：(1)分析了多轴数控机床机加工系统主要误差来源,得出几何误差是影响多轴机床加工精度的主要误差源之一。将多轴机床的各主要部件抽象成体,分析了理想情况下和有误差情况下两相邻体之间及各个特征体间的特征变换矩阵,提出了基于多体系统理论的多轴机床系统的几何误差补偿数学关系。(2)分别对多轴数控机床的X、Y、Z三移动轴的21项几何误差进行了描述,并采用9线误差辨识法对几何误差参数进行辨识,基于径向、轴向及回转误差的误差辨识方法与理念,检定了两回转轴的各项误差,得到了多轴数控机床的各项几何误差参数。(3)基于建立的多轴机床几何误差数学模型,提出软件误差补偿的策略,研究了基于软件的多轴机床的几何误差补偿系统。通过Labview开发了几何误差补偿平台,获得补偿后的数控指令。(4)通过对比补偿前后的数控加工代码和误差补偿试验,结果表明多轴机床精度明显改善,验证了软件误差补偿方法的可行性和补偿策略的有效性。