数控机床误差检测及补偿技术是提高数控机床精度的一种经济有效的方法。本文基于数字式球杆仪主要研究了三轴数控铣床的几何误差及动态性能,完成的主要工作有：首先分析了数控机床坐标系的建立及主要误差元素。根据齐次坐标变换原理,通过在床身基座上建立参考坐标系,在各轴上建立子坐标系,通过刀具到床身之间的运动链和工件到床身之间的运动链之间的坐标变换关系,建立了三轴数控机床的几何误差模型。基于球杆仪的检测原理,着重研究了球杆仪检测的误差分离方法及各误差项的参数模型。最后在不同误差状态下进行动态误差仿真,得到仿真图形,为数控机床的误差检测和补偿提供了理论依据。其次介绍了利用球杆仪检测数控机床误差的实验,包括从准备工作、安装调试、操作、数据采集和数据分析的完整过程。其中,设计了球杆仪检测模式一和检测模式二两个实验,以便得到更加准确完整的实验数据。实验结果证明应用球杆仪检测数控机床误差是可行的,且该方法操作简单,便于实际应用。最后建立了三轴数控铣床的NC程序修正法,以三轴数控铣床为实验对象,开发了三轴数控铣床的误差补偿软件,并使用激光干涉仪及其分析软件,对误差补偿效果进行了评价。并且基于三菱数控系统对影响数控机床的动态性能的误差进行调试研究,提出一套简单实用的补偿方法。结果表明,采用本文提出的方法进行误差补偿能够有效地提高数控铣床的精度。