在机翼精加工过程中，需要对机翼的位姿进行计算，以指导其调整。通过对翼面水平测量原理的分析，提出一种基于随机测量点的机翼精加工位姿计算方法。首先，以翼面水平测量数据为基础，采用以最小二乘法为目标函数的迭代最近点算法，求解出测量点在翼面设计模型上的匹配点，形成位姿计算所需的2个点集。然后，运用Levenberg-Marquardt算法计算出这2个点集间的变换关系，实现位姿参数的求解。最后，为减少测量点误差对位姿计算的影响，给出了测量点精度补偿方法。仿真算例表明，该方法具有较高的计算精度，能够满足实际工程需求。