机床作为机械加工业的主要设备，代表了一个国家制造业水平的高低，五轴联动数控机床目前是世界最先进的机床设备，因此成为世界各国发展制造业的首要研制对象。五轴数控机床正在往高速、高精密方向发展，机床的精度问题成为困扰国内外学者的重要问题。本文从影响加工精度的几何误差着手，针对五轴立式超精密加工机床，以多体系统理论为基础开展了机床几何误差建模，几何误差辨识，误差影响溯源分析等多项研究工作。　　经过国内外学者多年的努力，多体系统理论得到了充分的发展，其通用性、系统性和方便性都有显著的提高，将其应用于数控机床几何误差建模会大大简化课题的研究过程。本文对多体系统理论进行了详尽描述，利用低序体阵列描述拓扑结构，引入齐次坐标变换矩阵来描述相邻体的相对运动特征，并建立有误差条件下相邻体间运动学方程。　　本文的研究对象是AOCMT型五轴立式超精密加工机床，针对机床的具体结构进行了分析，并对各运动部件建立了相应的体坐标系和运动参考坐标系。引入与位置点相关误差和与位置点无关误差的概念，对机床的几何误差进行了分类和分析，得出37项相关几何误差。利用多体系统运动学理论推导出机床各运动部件之间的相对运动坐标变换矩阵，进一步推导出机床理想条件下和实际条件下的运动学模型方程，并推出空间误差模型，为误差辨识和误差溯源工作打下基础。　　针对国内外研究现状，结合机床具体情况，运用9线法设计测量路径，利用双频激光干涉仪测量出机床位移误差和直线度误差并推导出平动轴误差求解方程，经过计算和简化可完成平动轴21项几何误差的辨识。运用机床RTCP功能控制机床一个旋转轴和两个平动轴同步运动，利用球杆仪对机床两个旋转轴进行测量，采集杆长变化量并根据误差模型推导出各项误差与杆长变化量的关系表达式。设计3种测量模式进行12次测量，可以完成16项旋转轴相关几何误差的辨识，为误差溯源提供了数据支撑。　　机床精度的评定标准表现为加工样件的精度，本文针对“S”形样件开展了其加工缺陷的机床几何误差溯源研究。利用三次B样条曲面对样件的加工缺陷进行数学表征，并逆向推导出“S”形样件加工缺陷处对应刀具中心的实际位置，求解出机床刀具和实际加工曲面的关系表达式。利用多体系统理论建立机床加工缺陷模型，求解出缺陷处误差的表达式。最后结合机床误差灵敏度分析和测量值计算出各项误差对加工缺陷的贡献并对其进行排序，得到对加工缺陷影响较大的误差参数。