本发明属于弧面凸轮的加工技术领域，公开了一种非等径加工弧面凸轮的廓面误差的补偿方法及应用，计算出凸轮廓面方程和滚子中心线曲面的理想轨迹方程；计算出非等价加工的廓面方程、接触方程和廓面单位法矢；计算出接触线上各点到理想中心线曲面的距离，算出最小距离和最小距离的点坐标；根据曲面法矢、滚子半径和最小距离判断出滚子和曲面啮合时滚子中心线偏移理论中心线的矢量；根据接触角计算出补偿量。本发明在加工时并进行补偿，因与凸轮啮合的分度盘旋转中心不变，且补偿后凸轮和滚子啮合时，滚子的中心线返回到理论轨迹，滚子的中心线一直在理论中心线上，不破坏滚子的运动规律，保证凸轮运动分度精度和速度。