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以AOCMT型五轴超精密加工机床为例，运用球杆仪对其旋转轴C轴进行测量，测量时采用机床两个平动轴和一个旋转轴同时运动，测量方式分轴向，径向，切向三种。以多体系统运动学理论为基础，运用齐次坐标变换矩阵建立机床旋转轴几何误差模型，并提出一种误差辨识方法。该方法利用误差模型推导出各项误差与球杆仪轨迹偏心率关系的数学表达式，设计进行不同位置，不同高度的测量，以此可以将与位置点无关的静态误差和与位置点相关的动态误差同时分离出来，准确高效。