广东海洋大学机械工程学院张文斌团队在《中国机械工程》发表论文《双转台五轴数控机床旋转轴位置无关几何误差辨识》，该论文针对双转台五轴数控机床旋转轴几何误差辨识精度问题，提出机床坐标系下的旋转轴位置无关几何误差(PIGEs)辨识模型，通过建立刀具球与工件球实际初始坐标、构建杆长变化量数学模型，经仿真与实验验证，成功辨识8项PIGEs，补偿后位置误差最大绝对值从203.5μm降至5.1μm，有效提升了五轴机床精度。
五轴数控机床在复杂零部件加工中优势显著，但其旋转轴存在12项位置相关几何误差和8项位置无关几何误差，其中PIGEs由装配误差导致，恒定不变且对机床精度起关键影响。传统辨识方法存在坐标参考系不一致、易引入平动轴误差等问题，影响测量精度与操作效率。
张文斌团队提出的新模型，通过逆矩阵反求工件球实际初始位置，确保坐标计算统一性，基于4种测量模式建立包含球杆仪安装误差与PIGEs的数学模型。仿真分析发现，刀具球位于两旋转轴轴线交点时，平行度误差不影响球杆仪杆长变化量，可精准辨识位置误差。
实验在捷甬达V545Ⅲ五轴数控机床上开展，采用Renishaw QC20GW球杆仪测量，通过MATLAB拟合函数求解PIGEs数值，仅对4项位置误差补偿后，机床精度大幅提升，整体提升比优于现有同类建模方法。该研究为五轴数控机床几何误差精准辨识与补偿提供了有效方案，对推动高端装备制造精度升级具有重要意义。该研究得到国家自然科学基金、广东省自然科学基金等项目支持。
