在飞机制造业中，自动化设备可以提高装配效率、降低制造成本、保证装配质量，因此被广泛应用在飞机装配生产线上。但目前我国飞机装配的连接方式主要采用手工连接装配，连接质量差、效率低。本文针对我国飞机装配自动化的需求，研制了用在飞机装配中的六轴数控钻铣机，设计具有A轴、C轴及Z′进给轴的三自由度摆动头，配合XYZ三坐标运动平台实现六轴五联动，完成飞机装配中的自动钻孔及修边。为了提高飞机装配过程中钻孔的加工精度、加工效率，本文对数控钻铣机的几何误差进行了分析及补偿。采用齐次坐标变换法对数控钻铣机进行运动分析，分别求出运动学正解和逆解；通过分析X轴、Y轴、Z轴及Z′轴的结构得出四个移动轴的误差模型，结合A、C转动轴的误差模型，最终得出数控钻铣机的几何误差综合模型。通过对数控钻铣机综合误差模型的研究，寻找主要影响末端位姿误差的误差源；并对各轴误差值进行优化分配，合理分配各轴加工精度等级，避免盲目提高单轴精度，保证加工完成后数控钻铣机的定位精度。当精度提高到一定等级后，再通过提高各轴的加工精度来提高机床的定位精度非常困难。所以对几何误差模型进行解耦分析，得出几何误差补偿量的数学模型，通过控制系统软件对误差进行补偿。利用误差补偿手段，使数控钻铣机的定位精度达到要求。这种方法从制造工艺及经济性等方面看都是可行的，而且能有效地提高飞机装配过程中铆接孔的加工精度及加工效率。