装配制造业是国家工业的基础,机床是一个国家装配制造业水平的象征。高档数控机床代表了一个国家的工业发展水平,是当今机床行业发展的方向,双摆角铣头作为高档数控机床附件是数控机床市场竞争的焦点之一,研发双摆角铣头并实现其国产化,有利于提升我国数控装备制造业的整体实力,对国内各个行业的发展也起到推动作用。双摆角铣头的结构直接影响了其性能及整台机床的加工效果,对双摆角铣头结构进行设计研究是产品开发过程中的关键环节。本文研究了国内外直驱式双摆角铣头的研究状况,分析了机床及其附件设计的常用方法,确定了产品设计的方法和步骤,并对产品设计中用到的理论基础进行了阐述,明确了虚拟样机技术和有限元分析在产品设计中的应用。通过对比不同结构类型的双摆角铣头,研究直驱式A/C双摆角铣头的结构、工作原理、运动学模型、坐标系等,明确了结构设计的要求和关键技术,确定了整体的结构设计方案,并对直驱式A/C双摆角铣头结构设计中的关键技术之一——锁紧定位技术进行了深入研究,明确了设计的要点,确定了锁紧定位系统的设计方案,并根据设计方案得到锁紧定位系统动力学模型。根据整体结构设计方案完成了产品的整体结构设计,包括重要零部件的设计和相关部件的选型,深入研究了锁紧定位系统的设计,详细的阐述了锁紧定位机构核心部件的设计及相关计算,分析了锁紧定位系统设计中的关键参数。运用ANSYS软件对C轴锁紧定位系统进行有限元分析,确定了锁紧定位机构中变形区域厚度、旋转轴与锁紧套间隙两个结构参数及液压部分的液压力参数。对于A轴锁紧定位系统,首先对A轴锁紧套反变形凹槽位置参数进行优化,确定了反变形凹槽最佳位置参数,然后对A轴锁紧定位系统进行有限元分析确定了锁紧定位机构中变形区域厚度、旋转轴与锁紧套间隙两个结构参数及液压部分液压力参数,将A轴和C轴的锁紧定位机构与其控制、液压部分进行匹配,并对产品的整体设计进行匹配,最后将设计的产品应用于数控机床,并对产品在实际运行中的参数进行记录,通过对运行参数的分析,验证了产品设计的准确性。