本实用新型属于机械加工辅助设备领域，尤其为一种数控机床轨迹精度补偿装置，包括连接机构、上测量机构和下测量机构，所述连接机构包括安装座和转动在其顶端的转动球，所述安装座的顶端开设有转动槽，所述转动槽的底端开设有滑槽，所述转动球转动在所述转动槽内，所述滑槽的内壁安装有气缸；可通过上测量机构和下测量机构进行测量，同时，可通过气缸带动顶升块向下移动，使得摩擦块与转动球脱离接触，此时，转动球可进行角度转动调节，安装板上的下测量机构同步进行调节，安装在机床主轴上的上测量机构由机床主轴带动进行角度调节，可对五轴机床的机头在旋转一定角度后，进行精度测量，适用性较高。