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龙图腾网获悉浙江大学申请的专利一种五轴机床双摆头构型的正向设计方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN119758870B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-09-26发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202411902244.9，技术领域涉及：G05B19/404；该发明授权一种五轴机床双摆头构型的正向设计方法是由刘晓健;李晓猛;王阳;裘乐淼;张树有;单广治设计研发完成，并于2024-12-23向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种五轴机床双摆头构型的正向设计方法在说明书摘要公布了：本发明公开了一种五轴机床双摆头构型的正向设计方法。根据该加工工件生成刀轨，提取刀轨姿态集合；将刀轨姿态集合高斯映射在高斯球中以离散点表示；识别离散点中的边界点并连接形成姿态连续区域；判断高斯球的顶点是否属于姿态连续区域，将第一旋转轴件与第二旋转轴件的夹角和第二旋转轴件与刀具轴的夹角作为轴间角，通过姿态连续区域计算轴间角的可行域；随后设置轴间角与两平移向量之间的关系，以实现机床双摆头零旋转半径的设计与非线性误差的消除。本发明从复杂曲面工件加工需求出发，对五轴机床双摆头构型的轴间角可行域以及平移向量关系进行正向设计，具有曲面加工刀轨姿态精准可达、可消除非线性误差并避免平动轴补偿等优势。

本发明授权一种五轴机床双摆头构型的正向设计方法在权利要求书中公布了：1.一种五轴机床双摆头构型的正向设计方法，其特征在于，方法包括以下步骤： 步骤1：根据待加工工件生成刀轨，提取刀轨中姿态部分，形成刀轨姿态集合； 步骤2：将刀轨姿态集合进行高斯映射，高斯映射后使得刀轨姿态在高斯球中以离散点表示； 步骤3：识别高斯球中的全部离散点中的边界点，连接边界点形成姿态连续区域并提取姿态连续区域的边界曲线； 步骤4：对高斯球的顶点是否属于姿态连续区域进行判断，将双摆头第一旋转轴件与第二旋转轴件之间的夹角α1和第二旋转轴件与刀具轴之间的夹角α2均作为轴间角，通过边界曲线计算得到两个轴间角的可行域； 步骤5：设置轴间角α1与由第一旋转轴件中心O1指向第二旋转轴件中心O2的平移向量v1、由第二旋转轴件中心O2指向刀具末端PT的平移向量v2之间的关系，并且结合轴间角α1和两个平移向量之间的关系、两个轴间角的可行域正向构造机床双摆头并进行制造； 当姿态连续区域包含高斯球顶点时，所述步骤4具体为： 4.1A双摆头第一旋转轴件与第二旋转轴件之间的夹角α1和第二旋转轴件与刀具轴之间的夹角α2均作为轴间角，设置两个轴间角的角度相等； 4.2A在步骤3的边界曲线中提取极角最大的点的极角作为姿态连续区域的最大极角θS； 4.3A根据姿态连续区域的最大极角θS，按照以下公式设置两个轴间角的可行域： 其中，θS表示姿态连续区域包含高斯球顶点时，姿态连续区域的最大极角； 当姿态连续区域不包含高斯球顶点时，所述步骤4具体为： 4.1B在步骤3的边界曲线中提取极角最大的点的极角作为姿态连续区域的最大极角θmax，在步骤3的边界曲线中提取极角最小的点的极角作为姿态连续区域的最小极角θmin； 4.2B根据姿态连续区域的最大极角θmax、最小极角θmin，按照以下公式设置两个轴间角的可行域： 在ɑ1≥α2时： θmax-α2≤α1≤θmin+α2 在α2≥α1时： θmax-α1≤α2≤θmin+α1 其中，θmax、θmin分别表示姿态连续区域不包含高斯球顶点时，姿态连续区域的最大极角、姿态连续区域的最小极角； 所述步骤5具体为： 首先以第一旋转轴件中心O1为原点，第一旋转轴件轴线朝向刀具的方向作为z轴建立第一坐标系，在第一坐标系下建立由第一旋转轴件中心O1指向第二旋转轴件中心O2的平移向量v1，v1＝x1，y1，z1，x1、y1、z1分别表示在第一坐标系下平移向量v1在x、y、z轴方向上的分量； 随后以第二旋转轴件中心O2为原点，第二旋转轴件轴线朝向刀具的方向作为z轴建立第二坐标系，在第二坐标系下建立由第二旋转轴件中心O2指向刀具末端PT的平移向量v2，v2＝x2,y2,z2，x2、y2、z2分别表示在第二坐标系下平移向量v2在x、y、z轴方向上的分量； 然后根据两个平移向量建立和轴间角α1的关系，具体如下公式： x1＝0 z2sinα1＝-y1 最后结合轴间角α1和两个平移向量之间的关系、两个轴间角的可行域正向构造机床双摆头并进行制造。

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