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在自由曲面数控加工中，计算误差和机床误差都会带来加工工件的形状误差。形状误差在三维空间分布是无规律的，无法用普通的数学函数表达，导致很难实施误差补偿加工。为了建立误差补偿模型，本文提出了采用RBF（Radial Basis Functions）神经网络逼近误差的三维分布函数。测试结果表明，RBF网络模型具有较好的推广能力，它与传统的BP神经网络模型相比较。RBF网络具有更高的精度、更好的泛化能力和更快的收敛速度。通过修改后的数控NC指令驱动数控机床，使刀具中心偏离一个误差函数求出误差值，实现误差补偿。