为了提高光学自由曲面的加工精度，针对传统机床在热和力方面的不足，构建了一种新的五轴机床拓扑结构，该拓扑结构可以有效减少热变形对机床精度的影响，并提出了重力/惯性力误差同步补偿方法.基于所建立的误差补偿模型对不同误差补偿方法的误差补偿效果进行了比较研究.结果表明，重力平衡结合力学分流立柱可以提高铣床精度，变力（variable force,VF）的误差补偿效果显著优于定力（constant force,CF），二维运动重力平衡（two-dimensional motion gravity balance,TMGB）的误差补偿效果显著优于固定重力平衡（fixed gravity balance,FGB）.最差的补偿方法为固定重力平衡结合定力，最好的补偿方法为二维运动重力平衡结合变力.固定重力平衡结合变力与二维运动重力平衡结合定力在不同条件下各有优缺点.