本课题是在“国家科技重大专项”、“国家自然科学基金”、“高等学校博士学科点专项科研基金”的支持下，以上海航天设备制造总厂的VDM75立式加工中心为主要研究对象，对其定位误差产生机理、精密建模和实时补偿进行相关研究。本文研究的主要内容有：(1)对加工中心的定位误差来源进行机理分析，确定几何和热作用下的定位误差为主要研究对象。分析对定位精度影响最大的进给系统结构，确定滚珠丝杠支撑方式以及主要热源分布。(2)基于ANSYS有限元仿真分析软件，建立了加工中心滚珠丝杠的有限元模型。将滚珠丝杠支承轴承及丝杠螺母处所产生的热量作为边界条件，采用均匀加载和载荷步两种热量加载方式分别分析了滚珠丝杠稳态和瞬态的温度场及热变形场。(3)对加工中心在全温度下的定位误差和对应关键点温度进行了采集。将定位误差分为与位置有关的误差和与位置无关的误差。根据全温度复合建模理论，先对机床某一位置处的定位误差采用纵向建模，即忽略该处机床位置的影响，再建立纵向建模系数与机床位置之间的关系。最后综合考虑机床位置和温度的影响，确定了加工中心定位误差复合预测模型。(4)确定了机床误差补偿的控制方式及实施策略，并对其原理进行了分析。在此基础上，以FANUC数控系统原点偏移功能作为机床误差补偿接口，用VB构建了机床软件误差补偿平台。通过以太网的数据通讯方式，实现了上位机误差补偿平台与机床之间的数据通讯。最后在立式和卧式加工中心上的实验表明，基于原点偏移功能的误差补偿平台和本课题建立的定位误差全温度复合预测模型，能够大幅提高机床精度，且具有较高的实用价值及意义。