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针对五轴数控机床中的刀具三维半径补偿，结合刀具二维半径补偿原理和空间坐标变换公式，推导出刀具三维半径补偿算法。利用UG获取人脸复杂曲面的刀路轨迹文件，根据补偿算法编制出后处理程序，通过转换刀路轨迹文件得到数控加工代码；对其进行加工仿真和精度分析，以验证该刀具半径补偿算法的实用性。结果表明，该算法简单、正确，能满足复杂曲面精密加工的要求。