数控机床被誉为“工业母机”,其加工精度直接影响现代制造业的发展。因此,测量数控机床的误差,从而进行误差补偿,提高机床精度,对制造业具有重要的意义。数控机床的导轨在运动时存在6个自由度的误差,测量除定位误差外的5项误差一直是难点。传统的方法或仪器安装一次只能测量一项或两项误差,效率较低。且目前的多自由度运动误差同时测量方法多为离线测量,只能反映测量时的情况。由于负载变形、热变形和动态扰动的干扰,离线测量的结果与机床工作时的误差不一致。针对以上导轨运动误差测量时出现的问题,本文提出了一种基于电涡流位移传感器的导轨5自由度运动误差在机测量方法。相较于其它方法,提高了测量效率与稳定性、降低了成本、实现了导轨误差的实时测量。首先本文依据电涡流测量位移的原理,提出了利用电涡流位移传感器测量导轨各项运动误差的方法。并且分析了参考面误差对传感器读数的影响以及参考基准安装不平行对角度测量的影响,提出了参考基准误差标定与补偿的方法。其次搭建了一套导轨5自由度运动误差在机测量系统,将电涡流位移传感器嵌入运动平台。通过合理布置传感器安装位置,实现多自由度运动误差的实时测量。参考基准采用殷钢制造,以减少温度对测量的影响。基准表面经过精密研磨,进一步减小参考面误差。并基于MFC框架设计了数据传输、采集、处理、保存、显示程序,实现了误差实时显示与保存。然后利用万分表对传感器的灵敏度进行标定,以及利用坐标测量机、电子水平仪对参考基准引起的测量误差进行了标定。采用三次样条插值对参考面误差进行拟合,从而得到任意位置的补偿值,提高系统的精度。最后为了验证系统的稳定性、重复性以及在机测量的精度是否满足测量要求,进行了相关实验。性能实验表明了该系统有较好的稳定性、重复性。与激光准直仪、自准直仪、电子水平仪等标准仪器的对比实验表明,当测量范围为200mm时,测量系统竖直直线度、水平直线度的比对残差在±3.5μm、±3.7μm以内。滚动角、俯仰角、偏摆角的比对残差分别在±5.0″、±6.0″、±2.3″以内。