本发明提供基于主轴摆动式机床的砂轮磨削球面及误差补偿的方法，在使用主轴摆动式五轴机床进行的加工中，旋转平台上的毛坯仅绕自身轴线进行自转，摆头上的杯形圆弧砂轮在端面因自转形成截圆式磨削区域，截圆式磨削区域与毛坯的自转运动组合形成包络球面磨削区域，摆头的运动由XOZ面内的平动和绕B轴的转动合成，合成运动轨迹使包络球面向毛坯缩小或扩张，磨削过程中以包络球面为边界不断去除毛坯材料，直至摆头摆动一定角度后，原来的圆柱形毛坯的端面成为球面，加工完成，提高了加工一致性和稳定性，提高了精度和刀具耐用度。