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基于几何误差可等效为微分运动的原理，提出了基于微分变换的多轴数控机床几何误差建模的方法；运用雅可比矩阵建立了补偿值与刀具位姿误差之间的映射关系，矩阵中的元素可通过微分变换进行求解，由此利用雅可比矩阵的广义逆建立误差解耦模型。在此基础上，设计了多轴数控机床通用的自动化解耦计算流程。最后进行了五轴联动测试轨迹的误差补偿实验，补偿后的轨迹精度得到了显著的提高，验证了误差模型及解耦算法的有效性。