一种多轴数控机床关键几何误差溯源方法，属于机床精度分析技术领域。具体涉及到基于多体系统理论的多轴数控机床的空间运动误差建模方法、基于侧刃铣削原理的机床加工精度预测方法以及关键几何误差溯源分析方法。本发明建立了多轴数控机床空间运动误差模型、加工精度预测模型以及关键几何误差溯源分析模型。在机床精度优化设计截断，通过对多轴数控关键几何误差进行溯源分析，这样可以方便机床设计工程师实现关键几何误差的准确辨识，从而有助于在机床精度优化设计之前获得各项几何误差对机床加工精度的影响权重，正确地指导机床精度设计，为数控机床精度优化设计工作奠定了理论基础。