针对立式数控加工中心存在的几何结构误差和误差测量的方法较为复杂、补偿周期较长的问题,运用多体系统理论建立立式数控加工中心的数学运动误差模型,利用矢量对角测量方法对可测得的位置误差进行误差分离,并在此基础上基于C++开发了三轴数控机床刀具加工轨迹仿真模块,以便仿真实展现立式加工中心的加工路径,并加以对比,验证误差补偿效果。结果表明,方法数学模型精确,可以快速分离出三轴立式加工中心的21项位置误差,最终解决数控机床误差补偿的效率问题。