1.一种振动作用下铣削已加工表面几何误差分布特性的检测方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤a、选取试件，试件结构参数长为 宽为 高为 加工几何特征为侧立面，选取整体硬质合金立铣刀，铣削参数为转速n(r/min)、进给速度vf(mm/min)、铣削宽度ae(mm)、铣削深度ap(mm)，以铣刀轴向长度最大刀齿和回转半径最大刀齿作为基准进行对刀，确定铣削深度、铣削宽度以及铣刀中心点位置，采用顺铣的铣削方式进行铣削钛合金，变量关系如下；
步骤b、获取工件侧立面已加工表面特征点；获得工件侧立面已加工表面几何误差解算公式；根据特征点，进行工件侧立面已加工表面区域划分；采用几何误差解算公式求解各个区域内工件侧立面已加工表面几何误差，构建工件侧立面已加工表面几何误差分布函数，确定工件侧立面已加工表面几何误差沿铣刀进给速度方向的分布曲线及其分布特性；
步骤c、通过铣削振动特征参数提取方法、铣削振动特征参数提取区域划分方法和铣削振动特征参数选择，确定铣削振动特征参数沿铣刀进给速度方向分布曲线及分布特性；
步骤d、通过铣刀刀齿误差测量方法，确定铣刀刀齿轴向误差和径向误差分布特性；
步骤e、通过铣刀刀齿切削刃磨损测量方法和铣刀刀齿切削刃磨损分布函数，确定铣刀各条切削刃磨损差异性、铣刀切削刃不同位置处的磨损分布曲线及分布特性；
步骤f、结合步骤b和步骤c，实现铣削振动对已加工表面及其几何误差的分析，确定铣削振动对已加工表面及几何误差的影响特性；
步骤g、结合步骤b、步骤c和步骤d，实现刀齿误差对铣削振动、已加工表面形成及其几何误差的分析，确定刀齿误差对铣削振动、已加工表面形成及其几何误差的影响特性；
步骤h、结合步骤b、步骤c和步骤e，实现切削刃磨损对铣削振动、已加工表面形成及其几何误差的分析，确定切削刃磨损对铣削振动、已加工表面形成及其几何误差的影响特性。
2.根据权利要求1所述一种振动作用下铣削已加工表面几何误差分布特性的检测方法，其特征在于，所述获取工件侧立面已加工表面特征点的方法包括：
在工件侧立面设计加工表面上，首先沿铣刀进给速度方向，从铣刀切入端到铣刀切出端等间距选取u个点，其中u＝0，1，2，......，u0；然后沿铣削深度方向，从工件下表面到上表面等间距选取m个点，其中m＝0，1，2，......，m0；
其中，ae为铣削宽度， 为工件在yg轴方向上的长度，m0为偶数，yg(0)为加工误差测量基准表面距设计加工表面之间距离，ap为铣削深度， 为工件在zg轴方向上的长度，L为切削行程， 为工件在xg轴方向上的长度，u0为偶数，xg为与铣刀相对工件的进给速度方向平行的坐标轴，xg(u)为工件设计加工表面上沿工件xg轴方向上任意一点距工件右端面距离，Δzg为沿铣削深度方向的取点间隔，zg(m)为工件设计加工表面上沿工件zg轴方向上任意一点距工件下表面距离。
3.根据权利要求2所述一种振动作用下铣削已加工表面几何误差分布特性的检测方法，其特征在于，所述获得工件侧立面已加工表面几何误差解算公式的方法包括：
使用三坐标测量机获得相应工件侧立面已加工表面特征点，工件侧立面已加工表面几何误差解算，如式(3)～(8)；
W1＝yg′(max)-yg′(min)            (3)
W2＝yg(max)-yg(0)           (4)
W3＝yg(min)-yg(0)                (5)
其中， 为工件侧立面已加工表面上尺寸偏差最大处的坐标；
为工件侧立面设计表面上与尺寸偏差最大处xg、zg方向坐标相同点的坐标；
为工件侧立面已加工表面上尺寸偏差最小处的坐标； 为工
件侧立面设计表面上与尺寸偏差最小处xg、zg方向坐标相同点的坐标； 为工件侧立面已加工表面下表面中点； 为og′-xg′yg′zg′坐标系内实际工件侧立面已加工表面与三远点确定平面之间尺寸偏差最大处的坐标； 为
og′-xg′yg′zg′坐标系内实际工件侧立面已加工表面与三远点确定平面之间尺寸偏差最小
1 2
处的坐标；W 为工件侧立面已加工表面形状误差；W 为工件侧立面已加工表面最大尺寸误差；W3为工件侧立面已加工表面最小尺寸误差；W4为工件侧立面已加工表面位置基准点误差；W5为三远点确定平面与ygogzg平面之间的角度误差；W6为三远点确定平面与xgogzg平面之间的角度误差；为三远点法确定平面的法向量；为ygogzg平面的法向量；为xgogzg平面的法向量。
4.根据权利要求3所述一种振动作用下铣削已加工表面几何误差分布特性的检测方法，其特征在于，所述进行工件侧立面已加工表面区域划分的方法包括：
采用提取的工件侧立面已加工表面特征点，使用等间距法，沿铣刀进给速度方向，以相邻三个工件侧立面已加工表面特征点构建一个区域，将工件侧立面已加工表面等间距划分成v个区域，其中v＝1，2，3，......v0，并使用每个区域的中间位置代表整个区域；
其中，v为工件侧立面已加工表面上任意一个几何误差分布区域，v＝1、2.....v0，xg(v)为工件侧立面已加工表面上任意一个几何误差分布区域中点位置距切入端距离，xg(v)∈(xg(v-1) (v+1)
，xg )，Δxg″为工件侧立面已加工表面几何误差分布区域划分间隔。
5.根据权利要求4所述一种振动作用下铣削已加工表面几何误差分布特性的检测方法，其特征在于，所述确定工件侧立面已加工表面几何误差沿铣刀进给速度方向的分布曲线及其分布特性的方法包括：
采用工件侧立面已加工表面几何误差的解算方法，求解各个区域内工件侧立面已加工表面几何误差，获得工件侧立面已加工表面几何误差分布曲线；
通过二元高次多项，采用上述各个区域内解算的工件侧立面已加工表面几何误差，构建其分布函数如式(9)，定量描述沿铣刀进给速度方向的变化特性；
式中，M是分布函数中出现的xg的最高次幂；Gs(xg)是工件侧立面已加工表面几何误差
1 2
分布函数，s＝1～6；G (xg)为工件侧立面已加工表面形状误差分布函数；G (xg)为工件侧立面已加工表面最大尺寸误差的分布函数；G3(xg)为工件侧立面已加工表面最小尺寸误差的分布函数；G4(xg)为工件侧立面已加工表面位置基准点误差的分布函数；G5(xg)为三远点确定平面与ygogzg平面之间的角度误差的分布函数；G6(xg)为三远点确定平面与xgogzg平面之s
间的角度误差的分布函数；U是xg的次幂；QU为工件侧立面已加工表面平面度分布函数中各项系数，s＝1～6。
6.根据权利要求5所述一种振动作用下铣削已加工表面几何误差分布特性的检测方法，其特征在于，所述确定铣削振动特征参数沿铣刀进给速度方向分布曲线及分布特性的方法包括：
将铣刀切削工件的时间T2等间距划分为v个区域，其中v＝1，2，3，......v0，并使用每个区域的中间时刻代表整个区域，采用铣削振动特征参数提取方法分别提取沿铣刀进给速度(xg)方向、铣削宽度(yg)方向、铣削深度(zg)方向的整个切削过程和各个区域内的铣削振动特征参数；
其中，铣削振动特征参数包括：铣削振动时域信号中加速度最大值A1、铣削振动时域信号中加速度最小值A2、铣削振动时域信号中加速度平均值A3、铣削振动时域信号中加速度标准值A4、铣削振动频域信号中的主频A5、铣削振动频域信号中主频相对应的频谱A6；构建铣削振动特征参数分布曲线，描述铣削振动特征参数沿铣刀进给速度方向的变化特性。
7.根据权利要求6所述一种振动作用下铣削已加工表面几何误差分布特性的检测方法，其特征在于，所述铣刀刀齿误差测量方法包括：
以铣刀轴向长度最大和回转半径最大的刀齿为基准，提出铣刀各刀齿误差的测量方法；使用公式(10)～(11)对刀齿误差进行解算，构建刀齿误差误差分布序列如式(12)～(13)；
Δci＝Lci-Lc max             (10)
Δri＝ri-rmax               (11)
8.根据权利要求7所述一种振动作用下铣削已加工表面几何误差分布特性的检测方法，其特征在于，所述确定铣刀各条切削刃磨损差异性、铣刀切削刃不同位置处的磨损分布曲线及分布特性的方法包括：
将铣刀各切削刃投影到aioici平面内，获得该平面内的铣刀初始和磨损后的切削刃刃形；以刀尖点为原点，沿铣刀轴向方向在参与切削的切削刃长度范围内等间距的选取cik个点，cik＝1.2.3...cikmax，以确定切削刃磨损数据的测量位置，以aioici平面内铣刀初始切削刃刃形作为基准，沿坐标轴ai的反方向度量因磨损而导致切削刃的改变量Δai；
为了揭示铣刀各条切削刃的磨损特性，以及铣刀各条切削刃之间的磨损差异性，采用切削刃磨损测量方法，得到铣刀各条切削刃的磨损量沿铣刀轴向方向的变化特性；构建在aioici平面内铣刀各条切削刃沿坐标轴ai反方向的磨损量分布函数如式(14)所示；
根据铣刀刀齿的后刀面结构，获得bioici平面内铣刀各条切削刃沿坐标轴bi反方向的磨损量分布函数如式(15)所示：
由上述得知，沿铣刀轴向方向不同位置处的切削刃不同，且铣刀各条切削之间的磨损也存在差异性。
9.根据权利要求8所述一种振动作用下铣削已加工表面几何误差分布特性的检测方法，其特征在于，所述确定刀齿误差对铣削振动、已加工表面形成及其几何误差的影响特性的方法包括：
铣刀刀齿误差对工件侧立面已加工表面的影响
铣削已加工表面由相邻两个刀齿的轨迹相交而形成的，因此铣刀刀齿误差的存在必然会影响工件侧立面已加工表面的形成中，由于刀齿误差是由制造产生的且对于每个刀齿来说是固定的，因此铣刀刀齿误差对工件侧立面已加工表面形成的影响是呈周期性变化的；
同时在铣削过程中，刀齿误差会改变切削层面积，引起铣削振动发生变化，进而间接影响工件侧立面已加工表面的形成及其几何误差的分布；
铣刀刀齿径向误差对工件侧立面已加工表面几何误差的影响
为了揭示铣刀刀齿径向误差对工件侧立面已加工表面几何误差的影响特性，首先使用公式(16)判断取点间隔Δxg是否是铣刀一个切削周期的整数倍；
当p为整数时，代表工件侧立面已加工表面特征点间隔是铣刀在一个切削周期内前进距离的整数倍，故根据工件侧立面已加工表面特征点选取方法及工件侧立面已加工表面几何误差解算方法，此时铣刀刀齿径向误差只会对工件侧立面已加工表面尺寸误差和位置误差产生影响；同时由于刀齿径向误差的存在，铣削过程中侧刃的切削层面积发生改变，使得切削力发生改变影响铣削振动，进而间接影响工件侧立面已加工表面几何误差的分布；
当p不为整数时，刀齿径向误差会直接影响工件侧立面已加工表面的特征点，直接对工件侧立面已加工表面几何误差产生影响，同时也会影响铣削振动进而间接的影响工件侧立面已加工表面几何误差的分布；
刀齿轴向误差对工件侧立面已加工表面几何误差的影响
为了揭示刀齿轴向误差对工件侧立面已加工表面几何误差的影响特性，首先确定刀齿轴向误差产生的主要原因是整体立铣刀制备过程中，在进行侧切削刃的刃磨基础上再进行底切削刃的刃磨；因此产生的刀齿轴向误差不会改变整条切削刃结构及其在工件坐标系中的位置；
这种刀齿轴向误差只会对工件侧立面已加工表面的下表面位置处产生影响；同时根据工件侧立面已加工表面特征点在铣削深度方向选点范围为 不大于铣削深度ap，故当铣削深度ap与zg(m0)之差大于刀齿轴向误差范围时，刀齿轴向误差都不会对工件侧立面已加工表面及其几何误差产生直接影响，而是会影响铣削振动，进而对其产生间接的影响；
刀齿误差对铣削振动的影响
将铣削振动特征参数分布曲线的范围缩小到铣刀旋转一周所对应的时间内，以铣削振动特征参数的突变判断铣刀刀齿的切入和切出，对比铣刀刀齿误差分布序列，可知铣刀刀齿误差对铣削振动的各个特征参数的影响特性。
10.根据权利要求9所述一种振动作用下铣削已加工表面几何误差分布特性的检测方法，其特征在于，所述确定切削刃磨损对铣削振动、已加工表面形成及其几何误差的影响特性的方法包括：
铣刀刀齿切削刃磨损对工件侧立面已加工表面的影响
在铣削过程中，铣刀切削刃直接与工件接触，因此铣刀切削刃的磨损直接影响工件侧立面已加工表面的形成，设在一定范围内铣刀切削刃的磨损是不变的，故此时铣刀切削刃的磨损对工件侧立面已加工表面的影响呈现周期性变化；同时，由于铣刀各条切削刃之间的磨损存在差异性，且各条切削刃不同位置处的磨损也不同，因此铣刀切削刃的磨损对工件侧立面已加工表面的形成体现在铣削深度方向的不同位置，由此可知切削刃磨损的不同，导致铣削深度方向不同位置的已加工表面的不同；
铣刀刀齿切削刃磨损对工件侧立面已加工表面几何误差的影响
为了揭示铣刀刀齿切削刃磨损对工件侧立面已加工表面几何误差的影响，首先采用公式(16)进行判定，当p为整数时，代表工件侧立面已加工表面特征点间隔是铣刀在一个切削周期内前进距离的整数倍，采用提取出的工件侧立面已加工表面在同一截面上的特征点在铣削宽度方向的数值相同，因此铣刀刀齿切削刃磨损会对工件侧立面已加工表面几何误差产生相同影响，同时也会改变铣削振动，进而对其工件侧立面已加工表面几何误差产生影响；
当p不为整数时，不仅会对工件侧立面已加工表面几何误差产生影响，同时也通过影响侧刃的的切削层面积改变铣削振动，进而间接的影响工件侧立面已加工表面几何误差；
铣刀刀齿切削刃磨损对铣削振动的影响
将铣削振动特征参数分布曲线的范围缩小到铣刀旋转一周所对应的时间内，以铣削振动特征参数的突变判断铣刀刀齿的切入和切出，对比铣刀各刀齿切削刃磨损的分布曲线，得知铣刀各刀齿切削刃磨损对铣削振动的各个特征参数的影响特性。