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龙图腾网获悉北京航空航天大学江西研究院申请的专利一种联动高速高效立卧转换加工机床及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：CN119549771B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-07-22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：202510124918.5，技术领域涉及：B23C1/00；该发明授权一种联动高速高效立卧转换加工机床及设计方法是由刘强;宁智威;臧辰鑫设计研发完成，并于2025-01-27向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种联动高速高效立卧转换加工机床及设计方法在说明书摘要公布了：本发明涉及一种联动高速高效立卧转换加工机床及设计方法，属于加工设备技术领域，包括床身框架、旋转工作台、两个机床主轴和两个五轴运动装置以及数控装置。在床身框架的中心设有旋转工作台；机床主轴通过绕Z轴和45°B轴旋转中心的旋转运动，实现与工作台平面的平行或垂直状态切换。本发明为主轴提供的沿X、Y和Z三个直线坐标轴、C旋转坐标轴以及45°B旋转坐标轴方向的运动，可满足双侧主轴以立式或卧式对待加工工件的同步或异步铣削加工，例如整体叶盘类、筒体类零件的加工。相比传统的五轴加工机床，该发明具有良好的结构刚性、受力均衡性、以及热对称性，能够避免工件多次装夹造成的加工精度降低问题，加工效率倍增。

本发明授权一种联动高速高效立卧转换加工机床及设计方法在权利要求书中公布了：1.一种联动高速高效立卧转换加工机床的设计方法，用于设计联动高速高效立卧转换加工机床，其特征在于，所述联动高速高效立卧转换加工机床包括床身框架、旋转工作台、2组五轴运动组件和2组加工刀具； 床身框架包括加工平台和轨道安装架；轨道安装架包括第一侧面和第二侧面；加工平台设置于第一侧面和第二侧面之间；第一侧面和第二侧面上均设置Y轴导轨；旋转工作台设置于加工平台的中心； 一组五轴运动组件设置于第一侧面的Y轴导轨上；另一组五轴运动组件设置于第二侧面的Y轴导轨上； 五轴运动组件包括Y轴运动部件、X轴导轨、X轴运动部件、Z轴导轨、Z轴运动部件、C轴旋转部件、B轴旋转部件、机床主轴和加工刀具； 在Z轴运动部件的端部安装C轴旋转部件，在C轴旋转部件的端部以第一夹角安装B轴旋转部件，在B轴旋转部件端部以第二夹角设置机床主轴，在机床主轴的端部设置加工刀具； 具体设计步骤为： 步骤1.机床整体结构设计； 步骤2.基于前述机床整体结构，进行双五轴运动组件的尺寸设计； 步骤3.双五轴运动组件的各轴电机和控制器选型； 步骤4.基于各轴电机和控制器选型，对各轴进行机械结构建模、电气系统建模和控制器建模； 在对各轴进行机械结构建模方面，用单自由度的质量-阻尼系统对机械结构间的相互作用力进行等效抽象，确定运动部件的直线电机对于机械结构的推力，表达式为： 其中，表示Z轴运动部件的直线电机对于机械结构的推力；表示机械结构沿着Z轴运动部件轴线运动的等效阻尼系数；表示机械结构的总质量；表示机械结构沿着Z轴运动部件轴线的实际位置；表示当前时刻； 在对各轴进行电气系统建模方面，根据基尔霍夫电压定律，获得电枢中的电压平衡方程，表达式为： 其中，表示直线电机定子电枢绕组电压；表示电枢绕组电阻；表示电枢绕组电流；表示电枢绕组电感；表示动子运动产生的反电动势； 在对各轴进行控制器建模方面，采用速度前馈的控制策略，表达式为： 其中，表示沿着Z轴运动部件轴线方向的位置差；表示数控装置给Z轴运动部件下发的指令位置；表示控制过程中的指令速度；表示位置比例增益；表示控制过程中的速度差；表示机械结构沿着Z轴运动部件轴线的实际速度；表示位置速度前馈；表示控制过程中的指令电流；表示速度比例增益；表示速度积分时间常数；表示控制过程中的电流差；表示Z轴运动部件中直线电机的实际电流；表示电流比例增益；表示电流积分时间常数； 步骤5.基于步骤4中的三种模型，搭建各轴进给伺服系统动力学模型； 步骤6.针对前述各轴进给伺服系统动力学模型进行模型参数确认； 步骤7.进行模型仿真，获取阶跃响应曲线； 步骤8.根据各轴阶跃响应曲线，计算超调量和稳态误差，如存在，则返回步骤6，更改模型中的控制器参数；如不存在，进入步骤9； 步骤9.根据各轴阶跃响应曲线，计算各轴调节时间，如调节时间较大或各轴调节时间差距较大，则返回步骤2，修改各轴尺寸；如果调节时间或调节时间差距满足时间阈值，则进入步骤10； 步骤10.进行机床制造。

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