为了保证汽车外覆盖件模具高品质的加工,一方面要提高加工工艺水平,另一方面要采取合理的措施以提高机床的精度等级。模具加工的实践证明误差补偿法已是提高机床精度最经济有效的方法,而实现误差补偿的首要条件则是分离出机床几何误差。当前测量机床误差的方法虽然繁多,但是仍不能满足高品质模具制造的亟需,故本课题提出了基于特征样件的机床几何误差在机测量技术,以期提供一种简单、实用的在机测量机床几何误差的方法。首先,本文基于多体系统理论的基本理论,通过拓扑结构,低序体阵列,齐次坐标变换,以及运动描述,构建了XYTZ型三轴数控铣床的几何误差模型。研究中,基于垂直度误差定义,将机床的21项几何误差合并为18项当量误差,并对误差模型进行了相应的转换,使机床误差与工件几何形状要素进行关联。其次,以XYTZ型三轴数控铣床的几何误差模型为研究对象,设计特征样件。通过该样件的特征,对每个误差项结合相应的公式进行辨别,以达到分离的效果。该特征样件反映机床相关几何要素集及其之间位置参数关系。最后针对样件测量,搭建相应在机测量平台。采用在机测量技术进行特征样件测量,结合三坐标测量机,辨别XYTZ型三轴数控铣床的当量误差。为验证了此方法的有效性,进行了X轴Y轴当量误差与实际误差值的结果分析。为说明此方法的可行性,利用水平尺进行对比实验。