本发明公开了一种数控机床的激光跟踪仪虚拟多站式测量方法,其采用一台激光跟踪仪和多个光学平面镜在对数控机床加工空间点进行虚拟测量,测量中运用光学平面镜改变激光跟踪仪测量光束,利用光学平面镜中的激光跟踪仪的虚像对加工空间点进行测量。并通过对测量数据处理能够分离出机床的各项误差。测量计算过程中,运用光束平差方法对多站式测量结果进行数控融合,因此具有较高的测量精度范围。测量过程仅需一台激光跟踪仪和多面平面镜,因此测量成本大大降低。同时一次目标点的测量便能够分离出机床的各项误差,检测效率大大提高。该方法具有快速、精度高等优点,适合于中高档机床的几何精度检测。