1.基于杠杆原理的机床多维几何误差测量方法，其特征在于：该方法具体如下：步骤一、将圆光栅角度编码器的座体通过法兰轴承支承在装置基座上，圆光栅同步旋转盖与圆光栅角度编码器的转子固定；读数头通过读数头支架固定在装置基座上；读数头对准圆光栅角度编码器；然后，将旋转同步支架底部固定在圆光栅同步旋转盖上，套杆一端与旋转同步支架底部通过紧固螺栓一及螺母固定连接；伸缩杆与套杆构成滑动副，且在套杆开设的螺纹孔内连接旋紧螺栓对伸缩杆进行固定；传感器安装支架与伸缩杆通过紧固螺栓二及螺母固定连接；位移传感器固定在传感器安装支架上；最后，将连接平台与装置基座固定；底座工具杯通过磁力吸附固定在连接平台上，并与圆光栅角度编码器同轴设置；

步骤二、将主轴端工具杯固定在待测机床的主轴上，装置基座固定在待测机床的工作台上；

步骤三、将特制加长杆一端的外螺纹与单精密球球杆仪本体的螺纹孔连接，特制加长杆另一端的螺纹孔与加长杆端精密球的外螺纹连接；然后，在特制加长杆开设的球窝装配口处固定三点支撑式磁性球窝；旋转球通过磁力吸附在三点支撑式磁性球窝上；旋转球的半径与加长杆端精密球和单精密球球杆仪本体未安装特制加长杆那端的伸缩球头的半径均相等；最后，将特制加长杆嵌入旋转同步支架顶部的夹槽内；

步骤四、将旋转球通过磁力吸附在底座工具杯上；然后将主轴移动到单精密球球杆仪本体的伸缩球头位置，并将伸缩球头吸附在机床的主轴工具杯上；接着，通过紧固螺栓一和旋紧螺栓调节套杆及伸缩杆，使得位移传感器位于加长杆端精密球正下方；最后，通过紧固螺栓二调节传感器安装支架，使得位移传感器竖直设置；

步骤五、让机床做圆弧插补运动，单精密球球杆仪本体测量机床沿单精密球球杆仪本体轴向上的伸缩量，位移传感器测量位移传感器与加长杆端精密球的距离，圆光栅角度编码器测量机床主轴产生误差时所处的方位；信号采集系统采集位移传感器和读数头的输出信号给处理器，单精密球球杆仪本体采集系统采集单精密球球杆仪本体的输出信号给处理器，处理器处理后得到机床沿垂直于单精密球球杆仪本体轴向运动时位移传感器理论上应测得的与加长杆端精密球的距离y3和机床在垂直于单精密球球杆仪本体轴向的几何误差x。

2.根据权利要求1所述基于杠杆原理的机床多维几何误差测量方法，其特征在于：所述特制加长杆的材料为殷钢。

3.根据权利要求1所述基于杠杆原理的机床多维几何误差测量方法，其特征在于：在三点支撑式磁性球窝内固定定位环，定位环设有一体成型且沿周向均布的三块支撑块。

4.根据权利要求1所述基于杠杆原理的机床多维几何误差测量方法，其特征在于：所述三点支撑式磁性球窝的球心到特制加长杆两端端面的距离经过标定获得。

5.根据权利要求1所述基于杠杆原理的机床多维几何误差测量方法，其特征在于：步骤二之后还有如下步骤：调节球放置到底座工具杯上，并将底座工具杯的紧固拉杆调至松开状态；然后，将主轴移动至底座工具杯上方，并调整主轴的位置，使调节球受磁力作用吸附到主轴工具杯上，拉紧底座工具杯的紧固拉杆，将主轴当前位置记为测量坐标的原点；接着，将主轴上升3‑5cm，取下调节球，重新将主轴调节至测量坐标的原点位置；最后，将主轴水平平移至预设的待测位置。

6.根据权利要求1至5中任一项所述基于杠杆原理的机床多维几何误差测量方法，其特征在于：机床沿垂直于单精密球球杆仪本体轴向运动时位移传感器理论上应测得的与加长杆端精密球的距离y3和机床在垂直于单精密球球杆仪本体轴向的几何误差x的具体计算过程如下：

加长杆端精密球球心到特制加长杆靠近加长杆端精密球的那个端面的距离记为L4；特制加长杆的杆长记为L1+L2，其中，三点支撑式磁性球窝的球心到特制加长杆靠近加长杆端精密球的那个端面的距离记为L2，三点支撑式磁性球窝的球心到单精密球球杆仪本体靠近加长杆端精密球的那个端面的距离记为L1，单精密球球杆仪本体靠近加长杆端精密球的那个端面到伸缩球头球心的长度记为L3；L1、L2、L3和L4为已知量，经过标定获得；

当主轴出现与单精密球球杆仪本体轴向垂直的误差时，加长杆端精密球球心沿水平方向的位移量为：

r2＝(L2+L4)‑cosθ(L2+L4)＝(1‑cosθ)(L2+L4)        (1)其中，θ为单精密球球杆仪本体轴线与水平面的夹角；

初始状态时位移传感器与加长杆端精密球的距离记为y，主轴出现与单精密球球杆仪本体轴向垂直的误差时，位移传感器与加长杆端精密球的距离记为y1，y和y1通过位移传感器测得，为已知量；当主轴出现与单精密球球杆仪本体轴向方向垂直的几何误差时，加长杆端精密球球心的位移轨迹为绕三点支撑式磁性球窝的球心O的圆弧；记加长杆端精密球发生位移后被位移传感器检测到的被测点为点A，记初始状态时加长杆端精密球被位移传感器检测到的被测点在加长杆端精密球发生位移后的位置点为点B，记点A与点B的高度差为r4，记点A和加长杆端精密球发生位移后的球心位置D1的连线与点B和加长杆端精密球发生位移后的球心位置D1的连线间的夹角为α，则推导得：其中，r为加长杆端精密球的半径，为已知量，经过标定获得；

记点A和加长杆端精密球发生位移后的球心位置D1的高度差为r3，则推导得：r3＝rcosα                 (3)记初始状态时加长杆端精密球球心D和发生位移后时加长杆端精密球球心D1的高度差为r1，推导得：

r1＝(L2+L4)sinθ               (4)将式(1)、式(2)、式(3)和式(4)代入下式：y2+r＝r1+r3                 (5)得：

其中，y2为中间变量；

又由于

y2＝y‑y1        (7)联立式(6)和式(7)，求解出θ的表达式；

则有：

计算位移传感器理论上应测得的与加长杆端精密球的距离y3：当主轴出现与单精密球球杆仪本体轴向方向垂直的几何误差时，记几何误差大小为x,则x与夹角θ的关系为：

式中，△L为机床沿单精密球球杆仪本体轴向上的几何误差，由单精密球球杆仪本体直接测量出；由式(10)求得机床在垂直于单精密球球杆仪本体轴向的几何误差x的大小。