随着现代制造业的飞速发展,五轴数控机床已经广泛应用于众多制造领域。五轴数控机床的误差直接影响加工精度,因此如何检测机床加工过程中存在的各种误差,予以补偿,从而提高机床加工精度,是目前机床行业的关键技术之一。本文以五轴数控铣床为研究对象,开展了机床加工误差建模、刀具误差测量、机床空间误差测量的研究,实现了机床空间运动误差和刀具回转误差的铣削加工测量。本文分析了五轴机床误差测量的研究背景和意义,总结了现阶段国内外测量机床空间运动误差的通用方法,综述了通过加工件评价、测量机床空间运动误差的国内外研究成果;综述了近十年铣刀回转误差的分析和测量研究现状。在加工误差建模方面,分析了刀具回转误差对于平底铣刀加工过程中刀具运动状态的影响,在此基础上建立了刀具切削刃的运动方程;将刀刃运动方程与传统切削力计算方程相结合,构建了刀具回转误差影响下平底铣刀在加工过程中的切削力模型并进行了实验验证。然后将刀具回转误差、变形误差与传统的机床空间运动误差模型相结合,建立了机床综合加工误差模型。并通过加工误差预测实验验证了此模型。在刀具误差测量方面,提出了表面频率特征法和表面纹理法两种基于被加工表面形貌特征反求刀具回转误差的方法。前者根据表面高度数据计算在不同切削高度处表面能量,根据实测能量值与仿真能量值比对测量误差。后者根据表面纹理特征,通过不同切削高度处铣削槽宽度计算刀具回转误差值。在机床空间误差测量方面,分析了各种加工条件下机床实际运动误差表达式。提出了基于加工件空间位置误差特征反求双转台式五轴机床各个轴运动误差的测量方法,针对哈斯迷你铣床设计、加工了一个测试件,并通过加工件误差预测及补偿实验验证了方法的可行性。