数控机床是制造业的“工作母机”,是制造机器的机器。数控机床多轴合成的轮廓误差是决定其加工精度的核心指标,是进给系统位置误差耦合作用的结果,取决于进给系统的动态特性和制造装配,并且会受到电磁骚扰等外部干扰因素的影响。为此,本文以数控机床的轮廓误差为研究对象,通过建立机床进给系统的动力学模型,研究单轴位置误差和多轴耦合轮廓误差的建模与求解方法,并分析电磁骚扰对机床控制误差的影响,提出了测试方案,具体研究内容如下:首先,综合考虑机床进给系统的动态误差和静态误差中的几何误差,提出了一种面向机电耦合系统的轮廓误差建模方法,用于实际加工中轮廓误差的预测。针对伺服驱动系统,根据矢量控制策略,建立了电机三环控制模型,使用梅森增益公式得到了整个系统的传递函数,并进行了参数辨识。针对机械传动系统,分析了机械传动的结构,根据每个单元的连接刚度建立了机械传动系统动力学模型,并进行了参数辨识。针对机床固有的几何误差,使用线性回归方法建立单项误差的多项式模型,使用齐次坐标变换方法,建立空间综合几何误差模型。然后,基于伺服驱动系统模型、机械传动系统模型和几何误差模型,建立了机床进给系统位置误差模型,通过对比Simulink仿真结果和实际测试结果,对模型的准确性进行了实验验证。基于单轴位置误差模型,结合空间综合几何误差模型,建立了多轴耦合轮廓误差模型,并对直线插补和圆弧插补轮廓进行了实验验证,结果表明模型可以较为准确的预测实际加工的轮廓误差。在此基础上,开发了机床轮廓误差可视化分析软件,为实际机床加工中轮廓误差的预测和补偿提供参考。最后,针对电磁骚扰对机床轮廓控制误差的影响,提出一种数控系统抗扰度的量化测试方法。通过对数控机床电气部分施加电磁骚扰,采集和分析骚扰施加前后机床进给系统的位置数据的变化,确定电磁骚扰对机床加工精度的影响,并以静电抗扰度为例,对数控系统抗扰度的进行了测试,验证了方法的有效性,从而为数控系统抗干扰能力的测试和评价提供了依据。