主轴运动误差会降低被加工表面的质量和被加工轮廓的动态精度.通过对数控车床主轴运动误差的分析和研究，提出了一种基于运动误差的车削工件3-D表面形貌检测方法 .仿真结果表明，该检测方法在求解主轴回转误差和工件表面形貌时具有很高的计算精度，可将工件表面形貌与主轴径向跳动误差和倾角摆动误差分离.为了验证该检测方法的可靠性，搭建了3-D表面形貌检测平台采集实验数据，之后通过分离算法得到了工件表面形貌数据和数控车床主轴运动误差.最后，分析了实验中异步误差和传感器误差对工件表面形貌检测结果的影响.