本发明涉及五轴数控机床热误差测量领域,公开了一种基于R-test测量仪的五轴数控机床全工作空间热误差测量方法,将R-test测量仪配置到五轴数控机床的刀库中,在机床工作台上布置标准球并对标准球进行编号；控制机床主轴带动-test测量仪依次测量每个标准球的球心坐标,获得第一批次球心坐标数据,作为参考球心坐标数据；重复以下步骤,直到获取到的数据量满足需求：通过换刀系统切换R-test测量仪与刀具,当切换为刀具时运行五轴机床至发热；当切换为R-test测量仪,依次测量每个标准球的球心坐标,获得球心坐标数据；根据获取到的球心坐标数据计算热误差。本发明突破了R-test测量仪只能适用于局部工作空间的热误差测量的局限,拓展了R-test测量仪在五轴数控机床全工作空间热误差测量中的应用。