本发明公开了一种应用于双面研磨工艺的数字孪生系统，包括双面研磨机机理模型、基础数据模型和预测模型；所述双面研磨机机理模型依据双面研磨机几何结构、内部传动关系及材料去除机理建立。本发明可实现双面研磨机实体的同步映像，严格约束数字孪生系统内各部件的几何尺寸和密度、导热系数、杨氏模量、泊松比、阻尼系数、吸声系数，可保证数字孪生系统内的加工与实际加工的一致。本发明在实际加工前，通过基础数据模型输入关键工艺参数与具体数据，在数字孪生系统内可进行成本近乎为零的虚拟实验测试，预测工件的崩碎、变形，可有效降低人工试错成本，大幅提高成品率。对于价格昂贵的工件，可有效减少经济损失。