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重型龙门机床是我国航天航空、大型舰船和水利水电装备制造等行业不可缺少的重大装备，广泛用于各种大型复杂零件的多轴复合加工。重型龙门机床的直线运动导轨是机床的重要部件，是机床各主要部件相对位置和运动的基准，其精度直接影响机床成形运动之间的相互位置关系，对所加工工件的精度影响较大。因此，如何准确获得机床导轨的形位误差并进行误差补偿，最终提高工件的加工精度，具有重要的现实意义。 本文主要研究情况如下: (1)提出一种重型龙门机床直线导轨的多项形位误差的快速测量方法。该方法本文以重型龙门数控机床为研究对象，以美国自动精密工程公司(API)所生产的XD系列激光干涉仪为测量仪器，提出了机床直线导轨直线度误差、平行度误差和垂直度误差的测量方法。同时，基于MATLAB软件完成机床导轨直线度、平行度和垂直度误差评定，计算得到相应的误差值。 (2)建立激光干涉仪误差传递函数模型，从测量系统元部件测量精度、测量环境以及安装过程方面对测量过程中所存在的各种误差项进行分析。重点分析了测量过程中各误差项产生的机理以及影响测量精度的各项误差源权重，指出环境因素的影响占主要部分，特别是由于气温、气压、湿度引起的空气折射率变化的影响。为此，通过建立空气折射率修正模型，对第二章误差测量结果进行修正，从而提高测量精度以达到测量要求。 (3)通过对重型数控龙门机床结构分析，利用多体系统运动学理论，推导出理论运动变换矩阵和有误差情况下的实际运动变换矩阵，建立机床的运动学误差模型，对误差模型的高次项削减，得到机床空间误差模型的基本方程。 (4)基于迪杰斯特拉最短路径算法，提出一种误差补偿算法，通过不断调整权值，迭代到精度允许的基本范围，以较小的运算量达到补偿效果，该误差补偿算法可用于各种复杂实际加工场合中的机床误差的实时补偿。 通过上述工作，对研究对象作了完整的误差检测、误差建模和误差补偿工作，达到了提高机床加工精度的目的，具有较大的现实意义。