Este estudio presenta un análisis integral de modelado geométrico y propagación de errores para un cabezal de husillo de 3 grados de libertad, centrándose en un mecanismo paralelo sobredimensionado. Se establecen cuatro modelos de error geométrico para el cabezal de husillo sobredimensionado, cada uno considerando diferentes combinaciones de llaves de restricción. Se formula un conjunto de índices de sensibilidad para evaluar la efectividad de estos modelos. El análisis de sensibilidad comparativa sugiere que un modelo que incorpora todas las llaves de restricción es adecuado para el análisis de propagación de errores. Se introducen dos índices de propagación de errores para cuantificar el impacto de los errores geométricos en la posición y orientación de una estructura de miembro individual. Los índices de propagación de errores acoplados tienen en cuenta las interacciones cinemáticas entre las estructuras de los miembros, lo que permite un análisis detallado de la precisión terminal del cabezal de husillo. Las desviaciones relativas de los índices de propagación de errores se utilizan para evaluar el impacto cuantitativo de las interacciones cinemáticas en los errores geométricos de una estructura de miembro individual. Además, este estudio analiza los efectos acumulativos de los errores cinemáticos de tres estructuras de miembros para reflejar la influencia de las interacciones cinemáticas en la precisión terminal del cabezal de husillo. Los hallazgos indican que los errores geométricos de los miembros en un cabezal de husillo sobredimensionado son mutuamente compensatorios, reduciendo los errores lineales y angulares y mejorando la precisión terminal del cabezal de husillo.