1.一种搅拌摩擦焊机，其特征在于：包括搅拌头(10)、主轴箱(7)、横梁(20)、立柱(21)和底座(28)，所述搅拌轴(15)位于主轴箱(7)中部，所述搅拌头(10)安装在搅拌轴(15)底部，搅拌轴(15)上下两端分别设置有线性旋转衬套(17)及止推轴承(16)；所述搅拌轴(15)外设置有旋转动子铁芯(8)，旋转动子铁芯(8)两端设置有旋转动子绕组(9)；所述旋转动子铁芯(8)对应设置有旋转定子铁芯(2)，旋转定子铁芯(2)两端设置有旋转定子绕组(1)；所述搅拌轴(15)外还设置有线性动子铁芯(12)，线性动子铁芯(12)上开有外槽口，并嵌入铜制线性动子导条(11)；所述线性动子铁芯(12)对应设置有线性定子铁芯(5)，线性定子铁芯(5)开有内槽口，内嵌有线性定子绕组(6)；所述旋转动子铁芯(8)与旋转定子铁芯(2)之间、线性动子铁芯(12)与线性定子铁芯(5)之间分别留有气隙(19)；所述旋转定子铁芯(2)与线性定子铁芯(5)外设置有冷却管(4)，冷却管(4)两端连接有冷却液进口(18)与冷却液出口(14)；在所述搅拌轴(15)与旋转动子铁芯(8)之间、搅拌轴(15)与线性动子铁芯(12)之间、旋转动子铁芯(8)与旋转定子铁芯(2)之间、线性动子铁芯(12)与线性定子铁芯(5)之间分别设置有非磁性层(13)；在所述旋转动子铁芯(8)与线性动子铁芯(12)之间、旋转定子铁芯(2)与线性定子铁芯(5)之间、旋转定子铁芯(2)与冷却管(4)之间、线性定子铁芯(5)与冷却管(4)之间分别设置有电磁屏蔽层(3)；所述主轴箱(7)外设置有第三滚珠丝杠(33)；第三滚珠丝杠(33)通过挂接装置(34)与横梁(20)固连；所述横梁(20)正下方设置有第一滑台(25)，第一滑台(25)对应设置有第一滚珠丝杠(24)；所述第一滑台(25)下方设置有第二滑台(27)，第二滑台(27)对应设置有第二滚珠丝杠(26)。
2.根据权利要求1所述的搅拌摩擦焊机，其特征在于：所述旋转动子铁芯(8)、旋转动子绕组(9)、旋转定子铁芯(2)与旋转定子绕组(1)分别在搅拌轴(15)上下部各设置一组；所述线性动子铁芯(12)、线性定子铁芯(5)与线性定子绕组(6)在搅拌轴(15)中部设置一组。
3.根据权利要求1所述的搅拌摩擦焊机，其特征在于：所述第一滚珠丝杠(24)、第二滚珠丝杠(26)、第三滚珠丝杠(33)分别由第一伺服电机(35)、第二伺服电机(29)、第三伺服电机(31)驱动；所述第三滚珠丝杠(33)与第三伺服电机(31)之间还安装有抱闸装置(32)。
4.根据权利要求1所述的搅拌摩擦焊机，其特征在于：在所述搅拌头(10)、搅拌轴(15)、第一滑台(25)处分别对应设置有角位移传感器(22)、线位移传感器(30)及压力传感器(23)。
5.根据权利要求1所述的搅拌摩擦焊机，其特征在于：所述搅拌轴(15)由第一搅拌轴(43)和第二搅拌轴(44)构成，第二搅拌轴(44)上端固定设置有游动花键(42)，游动花键(42)与游动花键套(41)相配合，游动花键套(41)固定设置在第一搅拌轴(43)下端；所述第一搅拌轴(43)通过游动花键套(41)及游动花键(42)驱动第二搅拌轴(44)旋转进而使搅拌头(10)旋转；所述第二搅拌轴(44)在游动花键(42)与游动花键套(41)之间留有的滑动空间内做轴向往复运动，第一搅拌轴(43)保持轴向静止即第一搅拌轴(43)只做旋转运动不做轴向直线运动，第二搅拌轴(44)既做旋转运动又做轴向直线运动。
6.一种权利要求1所述搅拌摩擦焊机的控制方法，其特征在于包括以下步骤：
步骤一、将待焊工件固定在第一滑台(25)上，第三伺服电机(31)驱动第三滚珠丝杠(33)带动整个主轴箱(7)向下运动，线性动子铁芯(12)处于线性定子铁芯(5)的中间位置；
步骤二、给旋转定子绕组(1)通入三相交流电，旋转定子绕组(1)产生一个旋转磁场，静止的旋转动子绕组(9)相对于旋转磁场开始运动，此时，旋转动子绕组(9)切割旋转磁场的磁力线而产生感应电流，该感应电流又与旋转磁场相互作用产生电磁力，电磁力产生的电磁转矩驱动旋转动子铁芯(8)，及与旋转动子铁芯(8)固定连接的搅拌轴(15)一起沿着旋转磁场方向旋转，旋转磁场的转速就是搅拌轴(15)的同步转速；变换输入旋转定子绕组(1)的电流频率及电压控制搅拌轴(15)的转速；改变输入旋转动子绕组(9)交流电的相序改变旋转磁场的方向，从而控制搅拌轴(15)的旋转方向；
步骤三、待搅拌头(10)将要接触待焊工件前，第三滚珠丝杠(33)停止运动，抱闸装置(32)启动，第三滚珠丝杠(33)自锁并固定主轴箱(7)的高度位置；给线性定子绕组(6)通入三相交流电，在气隙(19)中产生直线行波磁场，静止的线性动子导条(11)相对于行波磁场开始运动，此时线性动子导条(11)切割行波磁场而产生感应电流，该感应电流与气隙(19)中的磁场相互作用产生电磁推力，线性动子铁芯(12)及与线性动子铁芯(12)固定连接的搅拌轴(15)在电磁推力的作用下一起做直线运动；变换输入线性定子绕组(6)的电流频率及电压控制搅拌轴(15)的直线运动速度；改变输入线性动子绕组交流电的相序改变行波磁场的方向从而控制搅拌轴(15)的运动速度；
步骤四、搅拌头(10)在搅拌轴(15)的带动下，旋转并向下插入待焊工件；线性旋转衬套(17)使搅拌轴(15)在旋转运动的同时能够线性往复运动，止推轴承(16)在搅拌轴(15)轴向受力及间隙过大时，限制搅拌轴(15)的运动范围，防止搅拌轴(15)轴向窜动过大；
步骤五、第一伺服电机(35)驱动第一滚珠丝杠(24)并带动第一滑台(25)做前后运动，实现待焊工件在X轴方向上的进给运动，调节第一伺服电机(35)的转速和旋转方向控制待焊工件的X轴进给速度与方向，实现后退与前进；
步骤六、第二伺服电机(29)驱动第二滚珠丝杠(26)并带动第二滑台(27)及第一滑台(25)做前后运动，实现待焊工件在Y轴方向上的进给运动，调节第二伺服电机(29)的转速和旋转方向控制待焊工件的Y轴进给速度与方向，实现后退与前进；
步骤七、线位移传感器(30)、角位移传感器(22)和压力传感器(23)所采集的搅拌头(10)轴向位移、转速和压力信息反馈到计算机，由计算机整合寻优后将指令发送到各个控制电机，形成计算机闭环控制系统。