五轴联动数控加工代表着未来机床的发展方向，是全世界高端制造业的不可或缺技术手段，其结构在具有传统普通三轴机床中的三个平动轴外，再加两个旋转轴。五轴数控插补技术是五轴加工的基础，是五轴数控系统的重要组成部分。本文在求出五轴水切割系统误差算法的基础上，对加工误差的影响因素进行分析，寻求误差与影响因素间的变化规律，并以此达到控制及改善精度的目的。首先利用双摆头五轴数控机床结构建模和运动学原理，双摆头型五轴数控水切割机中常见三种几何误差的误差因素，建立轴心几何误差、回转轴几何误差和刀杆长度误差的数学模型。先研究理论状态下水刀从在任意位置到初始状态的五轴机床平动轴的位移量，再研究有误差源影响下水刀做相同运动的平动轴位移量。刀具的实际和理论位置差就是误差源产生的误差。以此进行误差分析并计算，得到无误差源和有误差源两种情况下刀具运动的轨迹。其次研究把传统时间分割法的思想应用到五轴联动数控水切割机床上，研究五轴水切割机的直线和圆弧插补算法。该算法主要以双摆动型五轴数控机床为例，利用齐次变换矩阵，提出了基于时间分割法的实时非线性插补算法，为机床进行“软补偿”奠定基础。最后研究五轴联动水切割机床水刀的刀具补偿算法，主要是理论位置的刀补和任意位置的刀补。根据误差分析得到的误差变化规律进行补偿，结合水切割的工艺特点，提出水切割时的刀具补偿的算法。该算法可以大大提高水刀的加工效果。