一种数控机床切削工况下主轴轴心轨迹在线测量方法,在被测圆表面沿主轴周向布置三个位移传感器,切削加工前采集位移及主轴旋转角度信号,转换成转角间隔采样信号,采用三点法分离出被测圆表面的轮廓误差,提取两垂直位移传感器位移信号,计算安装偏心误差;由轮廓误差及安装偏心误差获取由被测圆表面引入的干扰信号;切削工况条件下采用插值法计算出主轴旋转角度对应的干扰信号,然后从切削工况下的位移信号中去除干扰信号,获得主轴轴心轨迹。该方法能够消除主轴速度波动对分离计算的影响,满足分离精度与回转误差快速分离的要求,实现了回转误差在线快速分离。