本发明涉及机械技术领域，具体是一种旋角云片切割弹性柱形体夹头。
背景技术：
关于弹性柱形体夹头，中国专利ZL201510078257.3公布了一种轴向移动端面定位三爪卡盘，从机械运动原理上解决了三爪卡盘夹头的轴向运动方向问题。中国专利201610836334.1公布了一种柱形弹性元件及其加工工艺，提出了新增零件“滑动柱形夹头”，解决刚性体改为半“弹性体”的理论问题及其工艺改进方向。但到此为止，没有给出具体加工方法。新增零件“滑动柱形夹头”由刚性体改为半“弹性体”的工艺理论及改进方向可视为“用机械运动加工的方法在一个圆柱形截面体上的中间段加工出一个圆柱形螺旋升角弹簧”。该方法经实际加工操作验证：用螺纹切削加工方法做出了滑动柱形夹头。但车工很难操作，工本费很贵。加工出来的零件外观很难看，尺寸达不到要求，判为“不合格”。而且，从加工成型的零件形状上观测判别，零件已经不是一个“柱形体”，而是一个“由一根蜷曲钢丝连接两端的两个短圆柱形体”，故已经破坏了原单一柱形体形态。
上述已经公开的技术在如何方便和实际有效地加工工艺并最终实现“柱形夹头”的弹性功能，以便减少新工具三爪卡盘的零件数目，实现提高新工具的运行可靠性，没有给出具体的技术方案。
技术实现要素：
本发明的目的在于提供一种旋角云片切割弹性柱形体夹头，能够方便和有效地加工弹性柱形体夹头实现“柱形夹头”的弹性功能，进一步减少新工具三爪卡盘的零件数目，实现提高新工具三爪卡盘的运行可靠性。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种旋角云片切割弹性柱形体夹头，包括柱形体，所述的柱形体内沿轴心上钻有一柱形孔，所述的柱形孔的一端与柱形体一端面平齐，柱形孔的另一端长度小于柱形体的长度，所述的柱形体的外表面沿长度方向切割有若干层5-15°倾斜角的切槽，切槽深度达到柱形孔的内径。
所述柱形体分为若干层切槽，每层切槽分为若干加工工位，第一加工工位深度切割后转过一个等分角进行第二加工工位的同样切割。
所述切槽分为4个加工加工工位，第一加工工位深度切割后转过一个等分角进入下一个等分加工工位的深度切割，每个等分角为90°。
所述切槽分为若干层，每层是在柱形体的轴向进行“轴向走刀”，走刀距离为3mm。
每层相当于一个“螺距”，“螺距”距离为3mm。
所述在柱形体的轴向走刀一个3mm距离后，在对应上一层深度切割的两个加工工位的中间作为定位，开始进行第二层的第一加工工位的深度切割，继而进行下一个加工工位的深度切割，直到完成设计需要加工的“层数”。
所述切槽分为若干层，每两层之间局部形成一个扁平的“品”字型结构。
所述柱形体加工成型后呈“灯笼”框架结构。
所述的旋角云片切割弹性柱形体夹头的制造方法，具体步骤如下：
(1)沿柱形体的中间钻孔加工形成一内径d；
(2)沿柱形体的外表面长度方向切割有若干层呈倾斜角的切槽，倾斜角范围为5-15°，切槽深度达到柱形孔的内径，
(3)将柱形体分为若干层切槽，每层切槽分为若干加工工位，第一加工工位深度切割后转过一个等分角进入下一个等分加工工位的深度切割，
(4)待第一层切槽加工完成后，进行第二层切槽加工，切槽合理均布分为若干层，
(5)在对应上一层深度切割的两个加工工位的中间作为定位，开始进行第二层的第一加工工位的深度切割，继而进行第二层的下一个加工工位的深度切割，直到完成需要加工的层数。
所述切槽分为4个加工工位，第一加工工位深度切割后旋转一个等分角90°进入下一个等分加工工位的深度切割。
所述倾斜角取值为5-15°，倾斜角小于“自锁角度”。
因为以“螺距”的方式看待和处置，就自然引伸出一个螺旋线“升角”的情况。使在柱形外圆向滑柱径向穿透线切割切孔的线型为“螺旋线”的一段，且其可行孔隙距离可取值为δ＝0.3-1.0之间不等。在工艺设计上可以考虑切割线型为横“8”字或哑铃形状。一可避免应力集中，二可选取合适需要的切孔间隙。因为夹紧力(柱形体受到的压力)主要产生和表现在柱形柱面的轴向方向上，与线切割切孔(螺旋线的一段)之间的夹角不是90°，即该夹紧力(压力)相对于线切割切孔的压力不完全是“正压力”，而附带产生有了(对各切孔之间连接材料施加的)弯曲力。从而使本弹性柱体更容易获得和进入弹性变形状态。这是本弹性柱体夹头设计结构的特点和特色，即让该夹头易进入弹性工作状态。
将所述旋角云片切割弹性柱形体夹头安装在三爪卡盘，当三爪卡盘处于工作夹紧状态时，方形十字扳手继续旋紧三爪卡盘(回旋内部的阿基米德母线盘)，三个夹头2序列进入径向移动，带动弹性柱形体夹头1，续而接触和夹紧被车削工件3。工件3反作用于弹性柱形体夹头1，产生作用力F0，F0在延弹性柱形体夹头1中心线方向上的分力为F0′反作用于夹头2。夹头2同时反作用施力于弹性柱形体夹头，产生作用力F1。此时：F1＝F0′。在该等式条件下，零件(旋角云片切割弹性柱形体夹头)承受压力。而且该旋角云片切割弹性柱形体夹头由于其设计特性，它能够被压缩。并且又因为在适当和准确的精典机械加工工艺措施条件下，选用弹簧钢系列金属材料和淬火加高温回火等热处理工艺，加上本设计----旋角云片切割弹性柱形体的形状结构设计。使弹性柱形体夹头用于三爪卡时，具备一定的弹性功能。故称该夹头为弹性柱形体夹头。
与现有技术相比，本发明的明显有益效果是：
1、能够减少新工具三爪卡盘至少一个零件数目(专门的弹簧)。
2、设计结构不复杂、且可靠性能指标提升值大；
3、重复性及批量化生产能力强、并可实现系列化和标准化生产模式；
4、能够移植应用到需要的机械零件功能结构中，如，柔性设计、缓冲设计及需要某零件既要有刚性又要有弹性、总量位移行程距离微小的、且需要空间位置布置紧凑的机械机构运动副中。
附图说明
图1是本发明所述的旋角云片切割弹性柱形体夹头的结构示意图。
图2是本发明所述的旋角云片切割弹性柱形体夹头的侧视图。
图3是本发明所述的旋角云片切割弹性柱形体夹头的柱形孔结构示意图。
图4是本发明所述的旋角云片切割弹性柱形体夹头的装配示意图。
图国标记为：柱形体1、柱形孔2、工件3、切槽4。
具体实施方式
以下通过附图和实施例对本发明的技术方案作进一步描述。
如图1至图4所示，本发明所述旋角云片切割弹性柱形体夹头，包括柱形体1，所述的柱形体1内沿轴心上钻有一柱形孔2，所述的柱形孔2的一端与柱形体1一端面平齐，所述的柱形孔2的长度小于柱形体1的长度；所述的柱形体1的外表面沿长度方向取5-15°的倾斜角开始进行“阶段性”径向深入切割有切槽。切槽深度达到柱形孔2的内径d。
所述柱形体1分为若干层切槽，每层切槽分为若干加工工位，第一加工工位5深度切割后转过一个等分角，进行第二加工工位6的同样切割。依此类推。
所述切槽分为4个加工加工工位，第一加工工位深度切割后转过一个等分角进入下一个等分加工工位的深度切割，每个等分角为90°。
所述切槽分为若干层，每层是在柱形体的轴向进行“轴向走刀”，走刀距离为3mm。每层相当于一个“螺距”，“螺距”距离为3mm。
所述轴向走刀一个螺距后，在对应上一层深度切割的两个加工工位的中间作为定位，开始进行第二层的第一加工工位的深度切割，继而进行下一个加工工位的深度切割，直到完成设计需要加工的层级。
所述切槽分为若干层，每两层之间局部形成一个扁平的“品”字型结构。
所述柱形体1加工成型后呈“灯笼”框架结构。
所述的旋角云片切割弹性柱形体夹头的制造方法，具体步骤如下：
1、沿柱形体1的中间钻孔加工形成内径d；
2、沿柱形体的外表面长度方向切割有若干层呈倾斜角的切槽，倾斜角范围为5-15°，切槽深度达到柱形孔的内径，
“倾斜角”参数设置目的在于“通过调节某个参数值(倾斜角)”来微观“改善”所述旋角云片切割弹性柱形体夹头的工作性能达到最佳。“倾斜角”小于“自锁角度”。
3、将柱形体1分为若干层切槽，每层切槽分为若干加工工位，第一加工工位5深度切割后转过一个等分角，进入下一个等分加工工位的深度切割，如果每层切槽分为4个加工工位，则每次旋转90°后进入下一个等分加工工位再进行深度切割。
4、待第一层切槽加工完成后，进行“第二层”加工。切槽分为若干层，每层切槽相当于一个“螺距”，“螺距”距离为3mm，即在柱形体的轴向进行“轴向走刀”。走刀距离相当于一个“螺距”，“螺距”距离为3mm。
5、轴向走刀一个螺距后，在对应上一层深度切割的两个加工工位的中间作为定位，开始进行第二层的第一加工工位的深度切割，继而进行下一个加工工位的深度切割，直到完成设计需要加工的层级。
所述柱形体1分为若干层切槽，如分4层、5层或6层，每两层之间局部形成一个扁平的“品”字型结构。如图3所示。围绕看上去恰似“灯笼”的框架结构。
所述“倾斜角”5-15°的设计，是一个理论性概念。实际取值由受力分析及工作需要而定。此理论性概念设计的目的是“制造”一个当柱形体轴向受力(压力)时，即使是瞬间产生的轴向力，也能顺利地形成柱形体的“弹性”变形弯曲。而不是先产生一个正规的“正压力”。所以反证明，倾斜角理论上应该允许设置在0-15°及其以上。为防止产生局部应变和“被撕裂”，加工后的深度切口与内径柱面的“贯通”结合部位需进行“锐角”倒钝等工艺性“倒角”加工处理。以及必要的金属表面强化处理。
结构原理：
1、实心钢棒-----变成------空心厚壁钢管；
2、所述的旋角云片切割弹性柱形体夹头的结构设计犹如一个用砖头砌起来的环状柱形碉堡，封闭砌好完工后，再将其中砖头每层错开间隔取走一块，形成“品”字形蜂窝状。简称“品”型除开法。显而易见，在“碉堡”刚封闭式砌好时，该碉堡属于是一个纯“刚性体”。当按照上述办法逐次取走一块砖头后，则该环状碉堡的“刚性”逐次下降，柔性逐渐显现。如此调节，选取最佳点。再比如就像一块钢板是刚性体的，卷曲成钢管后仍然是刚性的，若在钢板上均匀排布若干数量冲孔成形，钢板渐成钢网，如卷制成管，该“管”的刚性则弱，柔性逐渐变强。基于刚性与柔性的过渡区域概念，再加上钢的硬度和屈服强度等指标，由此派生出“弹性”概念指标。
3、本设计优先采用的“品”型除开法的金属切割加工方法为“电火花线切割”。可采用对称穿透回线包容式行程路线。生产上经济、易行、有效。技术工艺上，走丝连续包容、直线弧线行程圆滑无锐角、避免引起“应力集中”产生裂纹现象。并以配合适当的调质热处理工艺保障。形成弹性，刚柔并举。
4、柱形体内孔加工，倾向选择“内孔螺纹”方式。以此设计是考虑到夹紧机构的维修或安装装配过程中的需要而定。也可以为光孔。另外可考虑采纳“电腐蚀”去毛刺等辅助机械加工工艺方法。提高零件的“干净”度、再度减小产生应力集中而引发的裂纹裂缝的可能性。提高零件的可靠性能。