五轴数控机床具有良好的曲面加工能力,被广泛应用于工业生产、轨道交通、军工等高端制造行业。五轴数控机床作为行业中的主力军,能否生产加工高精度的工业产品,已经成为当下衡量各个国家工业发展水平的重要标志。本文以某双转轴式五轴数控机床作为研究对象,首先分析并阐述了两相邻运动体之间特征关系,然后将多体理论引申到特定目标机床上,描述其拓扑结构的同时,推导出空间误差变换矩阵,最后提出了基于SimMechanics技术的数控机床几何误差检测的仿真方法,此方法能够在设计阶段对数控机床的加工精度进行预测并调整,并为设计精度提供数据支持,便于后续设计及改进工作的展开。主要研究工作如下:(1)基于多体系统理论,以某双转轴式五轴数控机床为研究对象,采用低序体阵列的方法对其拓扑结构进行描述,并推导出误差变换矩阵。(2)通过分析该五轴数控机床的主要误差源,阐述了几何误差对机床精度的影响。(3)根据球杆仪的检测原理,建立了二十一项几何误差二次方程模型,提出了用计算机仿真技术来预估数控机床几何误差的方法。(4)采用Solidworks&SimMechanics联合仿真方案建立该数控机床系统仿真模型,通过在各轴添加几何误差的方法,模拟仿真机床的理想模型与几何误差模型,分析运动仿真中刀尖空间坐标数据,以此来检测机床加工过程中所产生误差的精度范围,确定在不同预设精度条件下,机床实际加工中所能达到的最高及最低精度。文中关于双旋转轴数控机床预误差的仿真分析,对虚拟制造和计算机仿真加工中的误差分析及如何提高机床精度等方面有一定参考价值;对实际加工中机床的误差补偿有一定实用价值。