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以实验室自主研发的非球面数控磨床为研究对象，系统分析了该磨床几何误差元素，基于齐次变换原理和多体系统理论，建立了该磨床包含所有几何误差源的综合误差模型。基于双频激光干涉测量仪，应用9线误差辨识法和回转误差辨识法建立了以磨床单项误差为变量的组合方程，并求取了磨床的各误差分量。针对非球面数控磨床定位误差的特性，提出了增量式误差补偿原理。研究表明：该误差建模及补偿原理可以有效地提升非球面数控磨床的定位精度。