在线测量技术不仅可以对零件加工实现过程控制,而且可使零件的加工、检验工序在一次装夹中完成,极大的提高生产效率,节约生产成本,在现代制造中的应用越来越广泛,特别是在数控加工行业。数控机床在线测量系统的应用环境复杂,误差影响因素较多,分析影响在线测量系统精度的因素,研究提高系统测量精度的方法,具有较高的理论和实际应用价值。本文针对上述问题展开深入系统的研究,主要内容如下：根据数控机床在线测量系统的测量原理,针对数控螺旋锥齿轮磨齿机在线测量系统,建立系统坐标系,分析系统各部分的具体组成及各部件的精度。检测数控螺旋锥齿轮磨齿机在线测量系统的原始精度,分析影响其测量精度的因素,运用多体系统运动学对在线测量系统进行描述,结合齐次坐标变换矩阵,建立在线测量系统的运动学误差模型；分析数控螺旋锥齿轮磨齿机在线测量系统包括位姿误差和运动误差的37项误差,研究数控螺旋锥齿轮磨齿机几何误差同运动学误差模型中参数的对应关系,建立在线测量系统的空间测量误差模型,并仿真分析了各项几何误差对测量的影响。分析常用误差检定方法,阐述激光干涉仪测量各类误差的原理,分析影响激光干涉仪测量精度的因素,并提出消除其影响的方法。利用激光干涉仪具体检测了数控螺旋锥齿轮磨齿机在线测量系统直线轴和旋转轴的几何误差,分析测量系统的几何精度。针对现有误差补偿方法的不足,以数控螺旋锥齿轮磨齿机采用的西门子840D数控系统为平台,结合建立的在线测量系统空间测量误差模型,提出一种新的多维误差补偿法；利用多维误差补偿法对系统几何误差进行补偿,通过实际检测证实系统的几何精度有较大提高。检测在线测量系统补偿后的精度,实验对比在线测量系统补偿前、补偿后和齿轮测量中心的实测数据,证实在线测量系统的检测结果是有效的,多维误差补偿法对系统几何误差补偿能有效提高测量系统的精度。