本发明一种自适应变增益轮廓误差补偿方法属于精密高效智能化数控加工技术领域，涉及一种参数曲线插补数控加工过程中用于提高数控系统轮廓跟踪精度的非线性变增益轮廓误差补偿方法。该方法根据数控参数曲线插补器所生成的自由曲线与实际刀位点之间的几何位置关系，利用切向误差逆推策略快速寻找曲线轮廓上距离实际刀位点最近的垂足点，进而实现轮廓误差矢量的高精度估计；利用估计结果，根据轮廓误差矢量大小以及轮廓误差矢量的方向变化程度自适应计算合理的补偿增益，从而实现轮廓误差的有效补偿。本发明可有效平衡轮廓误差补偿的响应速度和补偿轨迹的平滑性，进而改善数控系统的轮廓跟踪性能，对提高数控机床加工精度具有重要意义。