现代制造业正朝着高精度和数字化的方向快速发展，对数控机床的加工精度不断提出更高的要求，影响数控机床加工精度的因素有很多种，但主要可归结为四大类：数控机床主要机械结构的几何误差；加工过程中的载荷误差；热变形误差；伺服系统误差。误差防止法和误差补偿法两种减少数控机床误差的途径。由于误差防止法的局限性，使得误差补偿法迅速发展和推广。本文主要针对三轴立式加工中心的几何误差进行误差补偿的研究，同时分析了立式加工中心误差产生的原因，并研究其精度衰减。以下是本文研究的两个主要方面。　　首先，基于多体系统理论，对课题中的三轴立式加工中心进行总体分析和概括，将多体系统理论的误差分析方法系统地应用于数控机床的误差分析研究中，建立了立式加工中心的运动误差模型以及刀具相对于被加工件沿理论刀具路线精确运动的相对运动约束方程。建立数控指令与实际刀具轨迹之间的关系式，并且运用指令修正值的迭代方法求解精密加工的数控指令值。编写了三轴立式加工中心的误差补偿软件，使误差补偿理论可以投入实际应用，结合PRO/E数控加工模块和误差补偿软件，对虚拟加工中刀具的轨迹进行误差补偿的仿真。　　其次，提出了数控机床精度衰减的概念，分析了立式加工中心的立柱滑座和滚珠丝杠的磨损，预测了其磨损形式以及对整机精度的影响。研究了截尾正态分布的性质与特点，以本文在误差补偿研究中建立的立式加工中心运动误差模型为基础，运用截尾正态分布理论建立了立式加工中心精度衰减的可靠度模型，该模型将数控机床磨损的时间函数融入可靠度模型中。利用该模型可以达到预测三轴数控机床精度衰减的趋势，进一步可以达到预测数控机床维修周期的目的。