五轴联动数控机床广泛地应用于高精度制造,受各种误差因素的影响,加工过程中不可避免的会出现加工误差。现代制造业对加工精度的要求越来越高,为了减少加工误差,提高加工精度,有必要在加工前预测零件表面的各种精度指标,从而为工艺规划、优化和误差补偿提供重要参考。为此本文针对五轴侧铣加工零件的一些精度指标,设计了一套精度预测方法,并根据这些方法开发了一套精度预测系统。这些指标有:1.几何误差,包括平面度、圆柱度、平行度、倾斜度和垂直度(面对面)误差;2.点位轮廓误差。论文的主要研究工作如下:(1)研究了影响机床加工精度的主要误差项,推导了相邻体间的运动变换,在分析了刀位点、刀触点和预测点几何关系后,依次实现了对刀位点、刀轴矢量、刀触点以及预测点的计算,建立了五轴侧铣加工综合误差预测模型。(2)比较了几何误差评定的常规算法和仿生智能算法,确定了几何误差评定需满足最小条件,且优化算法为粒子群算法;分别对平面度、圆柱度、平行度、倾斜度和垂直度(面对面)进行数学建模,并采用一种动态改变惯性权重的自适应粒子群算法进行优化求解。(3)结合三坐标测量原理推出了点位轮廓误差的预测原理;进行了基于NURBS的理想和实际加工表面重构;推导了法线和实际加工表面交点的的求解方法,完成了对点位轮廓误差的预测。(4)开发了一套五轴侧铣加工精度预测系统,系统开发紧密结合实际需求,并采用模块化设计;设计了一个“S”形试件的加工验证试验,运用前述预测模型计算了相应精度指标,并实际测量了这些指标值,结果显示预测值和实测值相对误差较小、变化趋势相同,从而验证了精度预测方法和系统的有效性和准确性。通过上述研究,实现了对五轴侧铣加工几何误差和点位轮廓误差精度指标的预测,并通过实例验证了该方案是可行的。