1.一种立铣刀非均匀磨损在线检测方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、立铣刀切削刃为空间螺旋曲线，对刀具进行数学描述，获得瞬时切削厚度；

S2、采用微元切削力瞬时机械力模型，建立考虑磨损的铣削力模型，铣削力合力表示为矩阵MatdFx中所有元素的代数和；

S3、设计刀具非均匀磨损铣削力仿真试验，分析能够反映刀具非均匀磨损的铣削力信号特征；

S4、对S3的仿真实验所获得的铣削力信号进行时域及频域特征提取，采用特征值对信号信息进行定量描述；

S5、分析铣削力信号特征值与刀具磨损之间相关性，并求解MAPE，获取相关性最高的铣削力信号特征；

S6、采集加工过程中的铣削力信号，根据S5获取的相关性最高的铣削力信号特征，对加工过程中刀具的非均匀磨损状态进行识别；

所述S1具体为：

S1.1、对刀具进行数学描述，建立刀具笛卡尔坐标系XTYTZTOT；

其中，ZT轴与刀具轴线重合且正方向指向刀柄方向，XT‑YT平面与刀尖组成的平面相重合，YT轴与刀尖点重合，刀刃依次编号为i＝1,2,3,…,N，编号顺序为绕Z轴正方向逆时针旋转，且编号i＝1的刀刃与YT轴相交，N为刀具刃数；

刀刃沿其轴线方向进行离散，离散单元标记为PEij，其中，i表示刀刃，j表示刀刃沿ZT轴正方向的离散单元序号，PE11表示第i＝1个刀刃上对应的第j＝1个离散点；

S1.2、建立工件笛卡尔坐标系XWYWZWOW；

其中，XW轴正方向指向刀具进给方向，ZW轴正方向指向刀具方向，在加工过程中，假设工件不动，仅刀具运动，即工件坐标系为固定坐标系，设YT轴与YW轴方向一致时为t0时刻，则在任意时刻t，刀刃上的离散点PEij对应的角度Φi,j为：其中，Φi,j为点PEij由YW轴开始绕ZW轴正方向顺时针旋转的方向角，取值范围为[0°,

360°]，ω为刀具旋转角速度(rad/s)，β为刀具螺旋角，D为刀具直径，dz为刀刃沿其轴线方向离散间距；

点PEij对应的瞬时切削厚度表示为：

其中，ft为每齿进给速度，单位为mm/齿，Φout为切出角，其值为π，切入角Φin可表示为：Φin＝π‑acos((0.5D‑ae)/0.5D)其中ae为切削宽度；

基于上述方法，可求得每一时刻所有刀刃对应的瞬时切削厚度，并存储在矩阵Mathw中，表示为：所述S2具体为：

采用微元切削力瞬时机械力模型，某一时刻t下切削刃微元对应的铣削力表示为：dFt＝Ktchwijdz＝Ktcftsin(Φi,j)dzdFr＝Krchwijdz＝Krcftsin(Φi,j)dz其中，dFt为刀刃微元切向力，其方向与瞬时切削速度方向重合；dFr为刀刃微元径向力，其方向垂直于dFt且指向工件，Ktc和Krc分别为切向力系数和径向力系数；

进一步，将切向力、径向力通过坐标变换转化为工件坐标系中沿进给方向的力Fx和垂直于进给方向的力Fy，变换公式为：dFx＝dFrsin(Φi,j)+dFtcos(Φi,j)dFy＝dFrcos(Φi,j)‑dFtsin(Φi,j)考虑铣刀螺旋角及多刃切削，建立铣削力时域信号表达式：其中，

考虑磨损的铣削力建模，即采用铣削力系数代表磨损，将铣削力系数表示为矩阵形式：可得微元力矩阵：

MatdFx＝MatKrc·Mathw·dz·sin(Φi,j)+MatKtc·Mathw·dz·cos(Φi,j)铣削力合力即可以表示为矩阵MatdFx中所有元素的代数和；

所述S3具体为：

刀具沿轴线方向，以刀尖为起始点，设置离散点，将离散点分为至少3个部分，分别标记为：CE‑1,CE‑2,CE‑3，并设计至少11组试验；

所述S5具体为：

对上述至少11组试验进行特征提取，获得至少11组试验对应的特征值，采用平均绝对百分比误差(MAPE)分析刀具磨损对受力特征的影响，具体如下：求解第TS2组及第TS3组试验相对第TS1组试验的MAPE，分别表示为：MAPE2＝(TS2‑TS1)/TS1，MAPE3＝(TS3‑TS1)/TS1；

求解TS4～TS11组相对第TS3组试验的MAPE，分别表示为：MAPE4＝(TS4‑TS3)/TS3，MAPE5＝(TS5‑TS3)/TS3，…,MAPE11＝(TS11‑TS3)/TS3；

求解平均变化值，分别表示为：MAPEa_1_3＝(MAPE2+MAPE3)/2,MAPEa_3_11＝(MAPE4+MAPE5+…,+MAPE11)/8；

所述S6具体为：

步骤1：测力仪和工件的安装及对刀；

步骤2：使用工件进行切削加工，使刀具产生磨损量；

步骤3：使用测力仪进行铣削力信号采集，记为T1组信号；

步骤4：并且将采集的信号进行特征提取；

步骤5：使用工件进行切削加工，增加大磨损区域的磨损量；

步骤6：使用测力仪进行铣削力信号采集，记为T2组信号；

步骤7：并且将采集的信号进行特征提取；

步骤8：分析T1和T2两组信号的偏度特征的绝对变化量MAPE值，当偏度特征MAPE值明显高于其它特征时，所选立铣刀的磨损状态为非均匀磨损，当偏度特征MAPE值相对于其它特征变化不明显时，所选立铣刀的磨损状态为均匀磨损；

步骤9：当刀具处于均匀磨损状态时，重复步骤5，6，7，8，分析偏度的绝对变化量MAPE值，再次判断刀具磨损状态。

2.根据权利要求1所述的立铣刀非均匀磨损在线检测方法，其特征在于，所述步骤1具体为：在机床内部安装三向测力仪、相机和工件；

将测力仪设备安装在靠近机床主轴的侧壁，利用卡座实现测力仪设备与机床的紧密连接，将工件安装在机床中心，利用卡座实现工件与机床的紧密连接，将图像采集设备安装在靠近机床主轴的侧壁，利用卡座实现采集设备与机床的紧密连接，并把刀具安装在机床主轴上，控制机床主轴到达工件附近位置，进行对刀工作，通过手轮模式下，控制机床主轴将刀具移动到工件三个相交且垂直端面附近，完成工件对刀工作；

建立工件坐标系，再次通过手轮模式下，控制机床主轴将刀具移动到测力仪系统附近，完成测力仪系统对刀工作；

建立测力仪系统坐标系，通过手轮模式下，控制机床主轴将刀具移动到图像采集设备附近，调试视觉系统并建立图像采集系统坐标系。

3.根据权利要求1所述的立铣刀非均匀磨损在线检测方法，其特征在于，所述步骤1至9作为均匀磨损状态实验方法具体为：进一步的所述步骤2为：获取刀具初始均匀磨损状态，记为State 01，设定铣削参数，使用照相机记录均匀磨损状态State 01的磨损图像，并标记磨损数值VB；

进一步的所述步骤3为：获取加工后均匀磨损状态State 01的铣削力信号，记为T01；

进一步的所述步骤5为：继续加工，再次获取刀具均匀磨损状态，记为State 02，设定铣削参数，增加切割总长度，使用照相机记录均匀磨损状态State 02的磨损图像，并标记磨损数值VB；

进一步的所述步骤6为：获取加工后的均匀磨损状态State 02的铣削力信号，记为T02；

进一步的所述步骤8为：对已获取T01组和T02组的铣削力信号Fx、Fy和Ftot进行特征提取，获取特征值，其中Ftot为Fx、Fy的合力；根据已提取两组信号的特征值，求解MAPE值，求解公式：MAPE＝|(T02‑T01)/T01|。

4.根据权利要求1所述的立铣刀非均匀磨损在线检测方法，其特征在于，所述步骤1至9作为非均匀磨损状态实验方法具体为：更换新的刀具，对刃口定义，规定沿刀轴方向的一维坐标系：刀尖为原点，并指向刀柄；

将切削刃平均分为A和B两段；

进一步的所述步骤2为：获取刀具均匀磨损状态，记为State 001，设定铣削参数，参与切削的刀具切削刃为A段，使用照相机记录均匀磨损状态State 001的磨损图像，并标记磨损数值VB；

进一步的所述步骤3为：获取均匀磨损状态State 001对应的铣削力信号，记为T001；

进一步的所述步骤5为：获取非均匀磨损状态，记为State 002，设定铣削参数，参与切削的刀具切削刃为B段，总切削长度降低，使用照相机记录均匀磨损状态State 002的磨损图像，并标记磨损数值VB；

进一步的所述步骤6为：获取非均匀磨损状态State 002对应的铣削力信号，记为T002；

进一步的所述步骤8为：对已获取T001组和T002组的铣削力信号Fx、Fy和Ftot进行特征提取，获取特征值，其中Ftot为Fx、Fy的合力；根据已提取两组信号的特征值，求解MAPE值，求解公式：MAPE＝|(T002‑T001)/T001|。