1.一种多轴数控机床关键几何误差溯源方法，其特征在于，所述方法具体包括如下步骤：

步骤一：基于多体系统理论的空间运动误差建模；

基于多体系统运动学理论，用多体系统示意图以及低序体阵列表来描述机床的结构和各个体之间的关联关系，分析数控机床的几何误差，建立广义坐标系，用相邻体间的特征矩阵表达位置关系，用齐次变换矩阵表示多体系统间的相互关系；

步骤二：加工精度预测模型的构建；

基于侧刃铣削原理并结合空间运动误差模型，建立数控机床加工精度预测模型；

步骤三：数控机床关键几何误差溯源分析模型的构建；

基于加工精度预测模型，建立各项几何误差的溯源分析模型，同时定义一种新的灵敏度指标，确定各项几何误差对整机加工精度的影响权重。

2.如权利要求1所述的一种多轴数控机床关键几何误差溯源方法，其特征在于，所述步骤一具体为：

步骤1.1建立数控机床的拓扑结构；

数控机床是一个多分支的复杂系统，从B1处分为两个分支，除了B1体外每个物体都有一个相邻的较低序体，当推导运动学和编制计算方法时，需要为系统中每个物体的较低序体n

制定一个表格，用L (j)表示，称为低序体阵列表，如表1所示，j表示物体的序号，j＝1,2,

3…n，n表示机床所包含典型体的个数；

表1：数控机床低序体阵列

0

L(j) 1 2 3 4 5 61

L(j) 0 1 1 3 4 52

L(j) 0 0 0 1 3 43

L(j) 0 0 0 0 1 34

L(j) 0 0 0 0 0 15

L(j) 0 0 0 0 0 0典型体的编号规则如下：

首先任选一典型体为B1，然后沿远离B1体的方向，依自然增长的数列依次标定每个物体的序号，从系统的一个分支到另一个分支，直到全部物体都标定完毕；

步骤1.2数控机床的几何误差分析在空间坐标系中任意物体均有6个自由度，在运动过程中必然产出6项误差，3项线位移误差和3项角位移误差，这些都是与位置点有关的误差，X、Y、Z三条导轨间存在3项不垂直度误差，C轴与X、Y轴，A轴与Y、Z轴之间共存在4项垂直度误差，因此共37项误差如表2所示；

表2：数控机床几何误差参数步骤1.3建立数控机床的特征矩阵；

在床身B1和所有部件Bj上均建立起与其固定连接的右手直角笛卡尔三维坐标系O1‑X1Y1Z1和Oj‑XjYjZj，这些坐标系的集合称为广义坐标系，各体坐标系称为子坐标系，每个坐标系的三个正交基按右手定则分别取名为X,Y,Z轴；各个子坐标系的相对应的坐标轴分别对应平行；坐标轴的正方向与其对应的运动轴的正方向相同；

根据数控机床各部件之间的运动关系，建立各相邻体之间的变换矩阵如表3所示；

表3：相邻体间的变换矩阵

其中：[Sij]p表示Bj体相对于Bi体的相对位置变换矩阵；

[Sij]pe表示Bj体相对于Bi体的相对位置误差变换矩阵；

[Sij]s表示Bj体相对于Bi体的相对运动变换矩阵；

[Sij]se表示Bj体相对于Bi体的相对运动误差变换矩阵；

x表示X轴平移的距离；

y表示Y轴平移的距离；

z表示Z轴平移的距离；

a表示A轴转动的角度；

c表示C轴转动的角度；

步骤1.4建立机床的空间误差模型理想情况下相邻体运动关系模型的建立；

设P点为Bj体上任意一点，P在Bi体坐标系Oi‑XiYiZi中的位置矩阵表达式为；

Pji＝[Sij]p[Sij]srj                               (1)式中：Pji为P点在坐标系Oi‑XiYiZi中的位置矩阵表达式；

rj为P点在坐标系Oj‑XjYjZj中的位置矩阵表达式；

[Sij]p表示Bj体相对于Bi体的相对位置变换矩阵；

[Sij]s表示Bj体相对于Bi体的相对运动变换矩阵；

有误差情况下相邻体运动关系模型的建立；

设P点为Bj体上任意一点，P在Bi体坐标系Oi‑XiYiZi中的位置矩阵表达式为；

Pji＝[Sij]p[Sij]pe[Sij]s[Sij]serj                        (2)式中：Pji为P点在坐标系Oi‑XiYiZi中的位置矩阵表达式；

rj为P点在坐标系Oj‑XjYjZj中的位置矩阵表达式；

[Sij]p表示Bj体相对于Bi体的相对位置变换矩阵；

[Sij]pe表示Bj体相对于Bi体的相对位置误差变换矩阵；

[Sij]s表示Bj体相对于Bi体的相对运动变换矩阵；

[Sij]se表示Bj体相对于Bi体的相对运动误差变换矩阵；

刀具中心点在刀具坐标系中的坐标为：T

rt＝[0,0,l,1]                                (3)式中：l表示刀具长度；

下标t表示刀具；

理想情况下刀具中心点P按“数控机床‑工件”分支到惯性坐标系中的位置矩阵表达式：理想情况下刀具中心点P按“数控机床‑刀具”分支到惯性坐标系中的位置矩阵表达式：数控指令精密加工方程：

理想情况下，数控指令到工件坐标系中的位置矩阵表达式：实际情况下刀具中心点P按“机床‑工件”分支到惯性坐标系中的位置矩阵表达式：实际情况下刀具中心点P按“机床‑刀具”分支到惯性坐标系中的位置矩阵表达式：实际情况下，数控指令到工件坐标系中的位置矩阵表达式：则数控机床的空间误差模型表示为：

3.如权利要求1所述的一种多轴数控机床关键几何误差溯源方法，其特征在于，所述步骤二具体为：

第j个刀位点处的第k个切削点对应的刀具中心点在工件坐标系中的理想位置矢量：第j个刀位点处的第k个切削点对应的刀具中心点在工件坐标系中的实际位置矢量：式中：rtjk为第k个切削点对应的刀具中心点在刀具坐标系中的位置矢量，并且rtjk＝(0 

0 ‑lk 1)；

实际刀具轴线轨迹面上的点按该点处的刀具偏置法向量偏置刀具半径d后，便可得到该点对应的实际切削点；

ujk＝rwjk(dnpjk)                                 (14)式中：ujk表示第j个刀位点处的第k个切削点在工件坐标系中的实际位置矢量；

d为刀具半径；

npjk为在第j个刀位点的第k个切削点处的刀具偏置法向量；

理论刀具轴线轨迹面上的点按该点处的刀具偏置法向量偏置刀具半径d后，便可得到该点对应的理论切削点；

因此，被加工工件的表面轮廓度误差为：式中：nsjk表示在第j个刀位点处的第k个切削点上的试件单位法向量；

将式(14)和式(15)代入式(16)中，可得龙门式五轴数控铣床加工精度预测模型；

T

e＝(ex ey ez 0)                                  (17)式中：ex为加工误差在X方向的分量；

ey为加工误差在Y方向的分量；

ez为加工误差在Z方向的分量。

4.如权利要求1所述的一种多轴数控机床关键几何误差溯源方法，其特征在于，所述步骤三具体为：

将各项几何误差单独作用时引起的加工误差的峰值作为各项几何误差对应的灵敏度；

加工误差的峰值越大说明该项几何误差对加工误差的影响程度越大，峰值越小则说明影响程度越小；

根据式(17)，可以得到各项几何误差单独作用时产生的加工误差：T

ei＝(eix eiy eiz 0)                         (18)式中i为第i项几何误差，i＝1，2，3，…，n；ei为第i项几何误差单独作用时产生的加工误差；

因此，根据式(18)可以得到各项几何误差的灵敏度表达式：为了更加直观地辨识出关键几何误差并对各项几何误差分配权重，对各项几何误差的灵敏度进行归一化处理，可以得到各项几何误差的灵敏度系数：