数控机床主要误差来源包括：几何误差、热误差、伺服系统误差等。在实际数控加工过程中,切削力引起刀具、工件、刀架及导轨变形,破坏了刀具和工件正确的相对位置,直接影响工件加工精度和表面质量,且对于难加工材料和高效硬切削加工而言,切削力引起的几何误差尤为严重,故找到切削力与机床误差之间的关系,设法降低切削力对机床加工误差的影响,对于最终提高机床的加工精度,具有重要意义。本文系统的阐述了机床几何误差的组成、切削力引起机床几何误差产生的机理,并依据CA-6140机床实体尺寸和材料参数,在NSYS交互模式下创建机床有限元实体模型。通过在模型上模拟加载各方向切削分力,仿真分析了各分力对机床变形的影响规律,获得了切削力影响下机床最大误差值变化数据和应力应变分布图：设计了机床切削力-几何误差实验测量方案,搭建激光干涉仪实验平台,精确测量了三方向上不同大小切削分力对机床偏摆角误差、线位移误差、俯仰角误差影响的数据；然后,将切削力影响下机床偏摆角、俯仰角、线位移误差数据,向X、Y、Z三方向上坐标位置进行转化,并利用转化后的数据对神经网络进行训练,建立了神经网络切削力几何误差预测模型。最后,阐述了神经网络建模与机床切削力几何误差补偿的基本思路,在理论上分析了利用神经网络法建立预测模型微调指令,导入数控机床CNC控制系统调整刀具运行轨迹,从而实现切削力误差补偿的可行性。总之,本文通过对实体机床的仿真分析、实验测量、数据建模,得到了切削力影响下机床误差敏感方向和应力应变分布情况、找出了三方向上切削分力对机床加工误差影响的一般规律、探索了利用神经网络法建立预测模型与机床CNC系统相结合来降低切削力误差的理论基础、用测量数据建立了神经网络误差预测模型,并验证了误差预测模型的精度,说明了采用此方法来降低切削力对机床误差影响的可行性。