机械加工中，工件相对于刀具的各种成形运动一般是由机床来完成，零件的加工精度在很大程度上取决于机床的精度。从获得零件精度所需的成形运动的角度来看，在加工时，影响工件加工精度的主要因素是：机床主轴的回转精度、直线运动精度等几何精度。 从主运动的角度来看，机床主轴的回转误差运动是影响机床加工精度的重要因素之一，它直接影响被加工零件的几何形状精度和表面粗糙度。通过测量回转轴误差运动可以评价机床主轴的工作精度；预测机床在正常加工条件下所能达到的最小形状误差和粗糙度；可以分析、判断产生加工误差的原因。因此，如何测量机床主轴的回转精度，提高现有机床的加工精度越来越受到人们的重视。 从进给运动的角度来看，机床直动部件的直线运动将直接影响机床运动部件的运动精度，进而影响加工工件的精度。通过测量直线运动误差，可以较好的分析、判断产生加工误差的原因，对此误差的测量具有实际意义。 本论文在充分调研分析的基础上，根据机床主轴回转误差和机床运动部件的直线运动误差测量原理和方法的不同，研制完成了两套实验系统。 机床主轴回转精度实验系统为一套动态测量系统，主要包括主轴回转误差的动态采集、数据处理和实验系统软件界面等；同时，通过硬件系统的设计和误差的频谱分析，初步得到了影响回转精度的主要因素。 直线运动误差测量实验系统是在以光电自准直仪和直线度测量方法为基础，通过对影响直线运动方向精度的因素分析，给出了一种适用的直线运动方向精度测量的原理方法；并利用计算机辅助技术实现了直线运动控制和数据采集、处理的一体化。 本论文的工作，通过对两个实验系统的研制和实验分析，为计算机辅助测试在工程实践中的应用提供了基础。