加工中心作为现代制造业中的一个重要组成部分，只具有丰富的加工功能已经不能满足使用现场的需要，使之具备测量功能已成为现代加工中心的发展趋势。加工中心实现在机测量可以减少废品，节省成本，缩短加工周期。但是加工中心的精度会直接影响在机测量精度，这也是依靠机床进行在机测量的一个瓶颈，如果能通过对加工中心的几何误差进行补偿，那么对在机测量精度的提高有着非常重要的意义。　　本文就加工中心的在机测量功能的实现以及误差补偿进行了研究，首先建立了在机测量系统的结构，并在一台基于840D数控系统的五轴铣削加工试验台上开发了一套在机测量系统。在对840D数控系统PCU50中的HMI进行二次开发之后，将在机测量系统软件部分直接嵌入到原有数控系统的HMI中，这样不需另配上位机，就实现了在机测量宏程序的功能，使用这种办法节省了成本，提高了经济效益。　　其次，对误差补偿进行研究。在分析了在机测量过程中的误差源之后，依据多体系统误差建模理论建立了三轴加工中心的几何误差数学模型，并使用雷尼绍双频激光干涉仪获得了几何误差模型所需的误差参数，得到了加工中心测量过程中因加工中心几何误差引起的测量误差。此外，对测头的预行程误差产生的原因进行了研究和分析，通过测量软件将测量过程中加工中心的几何误差和测头的预行程误差共同造成的测量误差在测量结果中进行修正。　　最后，在铣削加工试验台上进行了在机测量系统的调试和实验，使铣削加工试验台实现了在机测量的功能。通过在机测量的软件误差补偿，提高了在机测量精度，达到了预期效果。