CN108262504A - 一种中心钻 - Google Patents

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CN108262504A
CN108262504A CN201611272699.2A CN201611272699A CN108262504A CN 108262504 A CN108262504 A CN 108262504A CN 201611272699 A CN201611272699 A CN 201611272699A CN 108262504 A CN108262504 A CN 108262504A
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不公告发明人
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李仕清
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23BTURNING; BORING
    • B23B51/00Tools for drilling machines
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Abstract

本发明提供一种中心钻,主要涉及用于机械加工的钻孔刀具,该种刀具稳定性强,散热效率高,寿命长,且在钻削加工时容易定位,包括刀具柄和刀具头,在材质相同的情况下,在分径移位麻花钻进行具有毫米强度的应用,在毫米量级上分径移位麻花钻的强度同比普通结构的麻花钻至少提高百分之五十以上,在毫米量级的分径移位麻花钻切削面上平均承受的压强可提高百分之五十以上。

Description

一种中心钻
技术领域:
[0001] 本发明涉及一种中心钻,该中心钻用于机床的齿轮生产等的机械加工中,新的机 械加工理论认为分段即阶梯状切削刃切削效率高,然而当阶梯状切削刃逐渐延长后就会发 现其效果明显下降直至消失,因此该理论仍然不是真正正确的理论。
背景技术:
[0002] 目前,机械加工中使用的中心钻由切削刀条,和刀具柄等构成,中心钻的切削刃在 进给方向上,具有单一性受力,即在一个切削刃上是单一的曲线状或直线状,均由单一的切 削刃构成,该种切削刃的切削方式阻力大,造成整体破坏性大,因而易出现崩刃,打活的事 故,且易造成废品,带来很大的损失,更严重的甚至造成人员伤亡事故,人们普遍的认识是 表面越光滑强度越高,新的理论则是有微小间隙的面强度更高,都没有揭露物质的本质结 构特性,因此,现有孔加工刀具效率低,易损坏,稳定性差,钻孔精度差。
发明内容:
[0003] 本发明就是鉴于上述的问题而提出的,本发明提供一种中心钻,主要涉及用于机 械加工的钻孔刀具,该种刀具稳定性强,散热效率高,寿命长,且在钻削加工时容易定位,包 括刀具柄和刀具头,在材质相同的情况下,在中心钻上进行具有毫米强度的应用,在毫米级 别上中心钻的强度至少提高百分之五十以上,毫米级别的中心钻切削面上平均承受的压强 可提高百分之五十以上。
[0004] 本发明以提供一种新型的中心钻为目的,该种刀具切削效率高,强度大,寿命长, 且在切削工件时安全性高,对机床破坏性较小。
[0005] 为了达到上述目的,本发明采用下述技术方案:
[0006] 一种中心钻,具有刀具柄和刀具头,该刀具柄和刀具头联接或形成为一体,刀具头 一体地设置有多个切削刀条,在每个切削刀条上,有一朝向切削方向的面为切削面,切削面 的后面侧或背面侧为后切削面,或侧切削面,切削面与后切削面,或侧切削面相交形成有至 少一个切削刃或至少一个侧切削刃,侧切削面与后切削面相交形成有至少一个端切刃,
[0007] 在宇宙空间中没有无限大的固体,任何巨大的固体达到体积极限时,即某个固定 条件下原子震荡力总和与固体结构力持平时应该是该条件下该种固体的最大体积,超过了 这一体积结构该固体将无法维持完整的固体结构,固体的整体结构达到一定体积极限时即 使是金刚石也会碎裂,即使中子星或黑洞也不例外,在人们日常接触的环境下,固体的体积 极限受温度和地球引力的影响,极限体积相对要小很多,当固体体积在减小的情况下其强 度却在适当的增强,其中毫米强度是比较突出的例子,根据两个固体体积相同的情况下,其 中分散成小体积的固体的表面积之和大于等量整体的固体的表面积,固体的整体结构达到 一定体积极限时即使是金刚石也会碎裂,按体积受力的情况下小体积的固体受力强度之和 远大于整体的固体的受力强度,在常规物理状态下,毫米量级是同种固体最明显的高强度 的固体结构,
[0008]本发明是在中心钻进行具有毫米强度的应用,在毫米量级上中心钻的切削刃强度 至少提高百分之五十以上,在毫米量级上中心钻的切削面上平均承受的压强可提高百分之 五十以上,
[0009]所述中心钻涉及各种不带护锥的中心钻,各种带护锥的中心钻,各种弧形中心钻, 各种中心钻上一体地,或联接并形成为一体地进行微强化技术的设置,
[0010]其特征在于:所述中心钻从侧切削面向轴向中心延伸方向的切削面上立起的设置 有具有毫米强度的微强化应力延展台;
[0011]所述的具有毫米强度的微强化应力延展台的高度为大于等于0.15毫米,小于等于 6毫米。
[0012]所述具有毫米强度的微强化应力延展台沿轴向延伸与后切削面相交形成有具有 毫米强度的微切刃;
[0013]所述的具有毫米强度的微切刃的高度为大于等于0.15毫米,小于等于6毫米。
[00M] —种中心钻,具有刀具柄和刀具头,该刀具柄和刀具头联接或形成为一体,刀具头 一体地设置有多个切削刀条,在每个切削刀条上,有一朝向切削方向的面为切削面,切削面 的后面侧或背面侧为后切削面,或侧切削面,切削面与后切削面,或侧切削面,相交形成有 至少一个切削刃或至少一个侧切削刃,
[0015]本发明是在中心钻进行具有毫米强度的应用,在毫米量级上中心钻的切削刃强度 至少提高百分之五十以上,在毫米量级上中心钻的切削面上平均承受的压强可提高百分之 五十以上,
[0016]所述中心钻涉及各种不带护锥的中心钻,各种带护锥的中心钻,各种弧形中心钻, [0017]各种中心钻上一体地,或联接并形成为一体地进行微强化技术的设置,
[0018]其特征在于:所述中心钻从侧切削面向轴向中心延伸方向的切削面上立起的设置 有具有毫米强度的微强化应力延展台与外侧的侧切削面间设置有具有毫米强度的微切面; [0019]所述的具有毫米强度的微切面的宽度为大于等于0.6毫米,小于等于10毫米;
[0020]所述中心钻上设置的具有毫米强度的微切面与后切削面相交形成有微切刃;
[0021]所述的具有毫米强度的微切刃的宽度为大于等于0.6毫米,小于等于1〇毫米。
[0022] —种中心钻,具有刀具柄和刀具头,该刀具柄和刀具头联接或形成为一体,刀具头 一体地设置有多个切削刀条,在每个切削刀条上,有一朝向切削方向的面为切削面,切削面 的后面侧或背面侧为后切削面,或侧切削面,切削面与后切削面,或侧切削面,相交形成有 至少一个切削刃或至少一个侧切削刃,
[0023]本发明是在中心钻进行具有毫米强度的应用,在毫米量级上中心钻的切削刃强度 至少提高百分之五十以上,在毫米量级上中心钻的切削面上平均承受的压强可提高百分之 五十以上,所述中心钻涉及各种不带护锥的中心钻,各种带护锥的中心钻,各种弧形中心 钻,各种中心钻上一体地,或联接并形成为一体地进行微强化技术的设置,
[0024]其特征在于:所述中心钻切削面上立起的设置有具有毫米强度的微强化应力延展 台与内侧的切削面相交相交形成有微切刃;
[0025]所述的具有毫米强度的微切刃的高度为大于等于0.15毫米,小于等于6毫米;
[0026]所述中心钻上设置的具有毫米强度的微切面与侧切削面相交形成有侧微刃。
[0027]优选地,所述中心钻的切削刃上设置有至少一个凹口刃,向后切削面延伸形成有 至少一个凹槽D 、
[0028] 优选地,所述中心钻的微强化应力延展台或微切面为弧形时形成为沟槽。
[0029] 优选地,所述中心钻的刀具柄和刀具头的切削刀条上设置有相通的冷却孔;
[0030] 所述刀具头的切削刀条上设置有冷却口或冷却槽。
[0031]优选地,所述中心钻的侧微刃上设置有至少一个凹口刃,向侧切削面延伸形成有 至少一个凹槽。
[0032]优选地,所述中心钻的切削刃上凸起的设置有至少一个台阶,形成阶梯状的切削 刃;所述阶梯状切削刃向后切削面延伸形成有至少一级台阶。
[0033] 有益效果:
[0034]在车床上进行的对比实验中,以直径10的中心钻为实验对象,同为M35的含钴高速 钢,同时热处理,同批次生产,钻孔对象为行星座锻打调质后精车加工件,钻孔深度15mm,盲 孔,中心钻的微切面宽1.5mm,微强化应力延展台高0 • 6mm,在普通结构的中心钻转速和进刀 量达到极限的情况下,改进后的中心钻还可以提高转速20%,提高进刀量20%,综合钻孔效 率提高0.44倍,普通结构的中心钻钻孔812个,改进后的中心钻钻孔25明个,钻孔数量改进 后的中心钻比普通结构的中心钻多增加两倍多。
附图说明:
[0035] 本发明的技术方案和优点将通过结合附图进行详细的说明,在该附图中 [0036]图1、图3、图4是本发明的第一实施方式的中心钻的示意图。 图2、图3、图4是本发明的第二实施方式的中心钻的示意图。
具体实施方式:
[0037]下面将通过结合附图详细地说明本发明的一种中心钻的优选实施方式,在实施方 式1中主要以具有毫米强度的微强化应力延展台加,具有毫米强度的微切面和具有毫米强 度的微切刃和具有毫米强度的侧微刃为例进行说明,在下面的说明中,相同的部件使用相 同的符号并省略对其具体的说明。
[0038]实施方式1
[0039]如图1-2所示,本发明的第一实施方式的中心钻,各种中心钻,具有刀具柄 [0040] 和刀具头,该刀具柄8和刀具头14联接或形成为一体,刀具头14 一体地设置有多个 切削刀条,在每个切削刀条上,有一朝向切削方向的面为切削面7,切削面7的后面侧或背面 侧为后切削面5,或侧切削面15,切削面7与后切削面5,或侧切削面15,相交形成有至少一个 切削刃6或至少一个侧切削刃,各种带可换导柱的莫氏锥柄90°锥面中心钻,各种带整体导 柱的直柄90°锥面中心钻,各种带可换导柱的莫氏锥柄平底中心钻,各种60°、90°、120°直柄 锥面中心钻,各种60 °、90 °、120 °锥柄锥面中心钻,或其他各种中心钻,一种中心钻,具有刀 具柄和刀具头,该刀具柄8和刀具头14联接或形成为一体,刀具头14 一体地设置有多个切削 刀条,在每个切削刀条上,有一朝向切削方向的面为切削面7,切削面7的后面侧或背面侧为 后切削面5,或侧切削面15,切削面7与后切削面5,或侧切削面15相交形成有至少一个切削 刃6或至少一个侧切削刃3,侧切削面与后切削面相交形成有至少一个端切刃,
[0041]在宇宙空间中没有无限大的固体,任何巨大的固体达到体积极限时,即某个固定 条件下原子震荡力总和与固体结构力持平时应该是该条件下该种固体的最大体积,超过了 这一体积结构该固体将无法维持完整的固体结构,固体的整体结构达到一定体积极限时即 使是金刚石也会碎裂,即使中子星或黑洞也不例外,在人们日常接触的环境下,固体的体积 极限受温度和地球引力的影响,极限体积相对要小很多,当固体体积在减小的情况下其强 度却在适当的增强,其中毫米强度是比较突出的例子,根据两个固体体积相同的情况下,其 中分散成小体积的固体的表面积之和大于等量整体的固体的表面积,固体的整体结构达到 一定体积极限时即使是金刚石也会碎裂,按体积受力的情况下小体积的固体受力强度之和 远大于整体的固体的受力强度,在常规物理状态下,毫米量级是同种固体最明显的高强度 的固体结构,
[0042] 所述中心钻从侧切削面4向轴向中心延伸方向的切削面7上立起的设置有具有毫 米强度的微强化应力延展台9;
[0043]所述的具有毫米强度的微强化应力延展台9的高度为大于等于0.15毫米,小于等 于6毫米。
[0044]所述具有毫米强度的微强化应力延展台9沿轴向延伸与后切削面5相交形成有具 有毫米强度的微切刃;
[0045]所述的具有毫米强度的微切刃1的高度为大于等于0.6毫米,小于等于10毫米。 [0046]所述中心钻涉及各种不带护锥的中心钻,各种带护锥的中心钻,各种弧形中心钻, [0047]各种中心钻上一体地,或联接并形成为一体地进行微强化技术的设置,
[0048] 其特征在于:所述中心钻从侧切削面向轴向中心延伸方向的切削面上立起的设置 有具有毫米强度的微强化应力延展台9与外侧的侧切削面间设置有具有毫米强度的微切 面;
[0049] 所述的具有毫米强度的微切面2的宽度为大于等于0.6毫米,小于等于10毫米; [0050]所述中心钻上设置的具有毫米强度的微切面2与后切削面5相交形成有微切刃1; [0051] 所述的具有毫米强度的微切刃1的长度为大于等于0.6毫米,小于等于10毫米。 [0052]所述中心钻切削面7上立起的设置有具有毫米强度的微强化应力延展台9与后切 削面5相交相交形成有微切刃1;所述的具有毫米强度的微切刃1的长度为大于等于〇.6毫 米,小于等于10毫米;
[0053]所述中心钻上设置的具有毫米强度的微切面2与侧切削面4相交形成有侧微刃。 [00M] 所述中心钻从侧切削面15向轴向中心延伸方向的切削面上立起的设置有具有毫 米强度的微强化应力延展台9;所述的具有毫米强度的微强化应力延展台9的高度h为大于 等于0.15毫米,小于等于6毫米。
[0055]所述具有毫米强度的微强化应力延展台9沿轴向延伸与后切削面5相交形成有具 有毫米强度的侧微刃10;所述的具有毫米强度的侧微刃3的长度为大于等于0.15毫米,小于 等于6毫米;
[0056]具有毫米强度的微强化应力延展台9或具有毫米强度的微切面2为弧形时形成为 沟槽,具有毫米强度的微切面2与后切削面5或侧切削面4相交形成有具有毫米强度的微切 刃1和具有毫米强度的侧切刃3,具有毫米强度的微强化应力延展台9与连接的具有毫米强 度的微切面2间形成有大于等于90°的夹角,具有毫米强度的微强化应力延展台9与内侧凸 起的切削面7相交形成有具有毫米强度的侧微刃18,具有毫米强度的微强化应力延展台9和 具有毫米强度的微切面2延伸至前端与后切削面6相交形成有具有毫米强度的微切刃1,所 述中心钻的微切刃1上设置有至少一个凹口刃,向切削面7或后切削面5或侧切削面15延伸 形成有至少一个凹槽,刀具柄上设置有冷却孔16,刀具头14上设置有冷却口 17或冷却槽,中 心钻刀体8设置进水孔16。
[0057] 所述中心钻从侧切削面向轴向中心延伸方向的微切面2上立起的设置有具有毫米 强度的微强化应力延展台9;所述的具有毫米强度的微强化应力延展台9的高度h为大于等 于0.15毫米,小于等于6毫米。
[0058]所述具有毫米强度的微强化应力延展台9沿轴向延伸与后切削面5相交形成有具 有毫米强度的微切刃1;所述的具有毫米强度的微切刃1的长度为大于等于0.15毫米,小于 等于6毫米。
[0059] 所述中心钻从侧切削面4向轴向中心延伸方向的切削面7上立起的设置有具有毫 米强度的微强化应力延展台9与外侧的侧切削面4间设置有具有毫米强度的微切面2;所述 的具有毫米强度的微切面2的宽度L为大于等于0.6毫米,小于等于10毫米;
[0060]所述中心钻上设置的具有毫米强度的微切面2与后切削面5相交形成有微切刃1; 所述的具有毫米强度的微切刃1的长度为大于等于0.6毫米,小于等于10毫米。
[0061]所述中心钻切削面7上立起的设置有具有毫米强度的微强化应力延展台9与后切 削面5相交相交形成有侧微刃3;所述的具有毫米强度的侧微刃3的长度为大于等于0.15毫 米,小于等于6毫米;
[0062]所述中心钻上设置的具有毫米强度的微切面2与侧切削面4相交形成有侧微刃3。 [0063] 所述中心钻从侧切削面4向轴向中心延伸方向的切削面7上立起的设置有具有毫 米强度的微强化应力延展台9与外侧的侧切削面4间设置有具有毫米强度的微切面2;所述 的具有毫米强度的微切面2的宽度L为大于等于0.6毫米,小于等于10毫米;切削面7与后切 削面5相交形成切削刃6;
[0064]所述中心钻上设置的具有毫米强度的微切面2与后切削面5相交形成有微切刃1; 所述的具有毫米强度的微切刃1的长度为大于等于0.6毫米,小于等于10毫米。
[0065]所述中心钻切削面上立起的设置有具有毫米强度的微强化应力延展台9与内侧的 切削面7相交相交形成有复合侧切微刃12;
[0066]由于设置了具有毫米强度的微强化应力延展台9增强了具有毫米强度的微切面2 的强度,而具有毫米强度的微切面2本身由于面积变小符合小而强的特点,特点是相同的材 质按其体积计算其一侧表面积毫米级的平均强度大于厘米级,而厘米级大于分米级,1立方 厘米=1千个立方毫米,而面积则是1立方厘米的表面积=6百平方毫米的表面积,1千个立 方毫米的表面积是6千平方毫米,按体积平均施加的力在1立方厘米是1千个立方毫米的表 面积计算的十倍,因此毫米级承受压强极限远大于厘米级,再加上具有毫米强度的微强化 应力延展台9所延伸的力,具有支撑和加强具有毫米强度的微切面2强度的效果,因而是在 同一刀具上的设置具有很高的强度和稳定性,相比普通制齿刀具具有更加耐用和强度刃度 稳定性的优势,因此具备高效率的优势,使用寿命更长。
[0067]根据上述结构,由于制齿切削是直线冲击运动,在圆周运动的过程中产生了离心 力,切削刃形成了离心力的传导载体,切削面7与相邻的具有毫米强度的微强化应力延展台 9和具有毫米强度的微切面2与后切削面相交形成的具有毫米强度的侧微刃、具有毫米强度 的微切刃1将切削刃分开,并将传导力进行了分化,减小了整体切削力,最大限度的减小了 外侧切削面与后切削面相交的切削刃和切削刃的受力作用,降低刀具头温度,分解刀具最 易损坏的外端的切削刃的受力,使刀具使用寿命延长,并在加工过程中一直保持高强度。
[0068] 以上虽然以具有两个螺旋条的刀具为例进行了说明,但是本发明的刀具也可具有 多个螺旋条,在各螺旋条上可以采用如所述实施方式的结构及其其它多种形式的组合。
[0069] 以上所述的优选实施方式是说明性的而不是限制性的,在不脱离本发明的主旨和 基本特征的情况下,本发明还可以以其他方式进行实施和具体化,本发明的范围由权利要 求进行限定,在权利要求限定范围内的所有变形都落入本发明的范围内。

Claims (8)

1.一种中心钻,具有刀具柄和刀具头,该刀具柄和刀具头联接或形成为一体,刀具头一 体地设置有多个切削刀条,在每个切削刀条上,有一朝向切削方向的面为切削面,切削面的 后面侧或背面侧为后切削面,或侧切削面,切削面与后切削面,或侧切削面相交形成有至少 一个切削刃或至少一个侧切削刃,侧切削面与后切削面相交形成有至少一个端切刃, 在宇宙空间中没有无限大的固体,任何巨大的固体达到体积极限时,即某个固定条件 下原子震荡力总和与固体结构力持平时应该是该条件下该种固体的最大体积,超过了这一 体积结构该固体将无法维持完整的固体结构,固体的整体结构达到一定体积极限时即使是 金刚石也会碎裂,即使中子星或黑洞也不例外,在人们日常接触的环境下,固体的体积极限 受温度和地球引力的影响,极限体积相对要小很多,当固体体积在减小的情况下其强度却 在适当的增强,其中毫米强度是比较突出的例子,根据两个固体体积相同的情况下,其中分 散成小体积的固体的表面积之和大于等量整体的固体的表面积,固体的整体结构达到一定 体积极限时即使是金刚石也会碎裂,按体积受力的情况下小体积的固体受力强度之和远大 于整体的固体的受力强度,在常规物理状态下,毫米量级是同种固体最明显的高强度的固 体结构, 本发明是在中心钻进行具有毫米强度的应用,在毫米量级上中心钻的切削刃强度至少 提高百分之五十以上,在毫米量级上中心钻的切削面上平均承受的压强可提高百分之五十 以上, 所述中心钻涉及各种不带护锥的中心钻,各种带护锥的中心钻,各种弧形中心钻,各种 中心钻上一体地,或联接并形成为一体地进行微强化技术的设置, 其特征在于:所述中心钻从侧切削面向轴向中心延伸方向的切削面上立起的设置有具 有毫米强度的微强化应力延展台; 所述的具有毫米强度的微强化应力延展台的高度为大于等于0.15毫米,小于等于6毫 米。 所述具有毫米强度的微强化应力延展台沿轴向延伸与后切削面相交形成有具有毫米 强度的微切刃; 所述的具有毫米强度的微切刃的高度为大于等于0.15毫米,小于等于6毫米。
2.—种中心钻,具有刀具柄和刀具头,该刀具柄和刀具头联接或形成为一体,刀具头一 体地设置有多个切削刀条,在每个切削刀条上,有一朝向切削方向的面为切削面,切削面的 后面侧或背面侧为后切削面,或侧切削面,切削面与后切削面,或侧切削面,相交形成有至 少一个切削刃或至少一个侧切削刃, 本发明是在中心钻进行具有毫米强度的应用,在毫米量级上中心钻的切削刃强度至少 提高百分之五十以上,在毫米量级上中心钻的切削面上平均承受的压强可提高百分之五十 以上, 所述中心钻涉及各种不带护锥的中心钻,各种带护锥的中心钻,各种弧形中心钻,各种 中心钻上一体地,或联接并形成为一体地进行微强化技术的设置, 其特征在于:所述中心钻从侧切削面向轴向中心延伸方向的切削面上立起的设置有具 有毫米强度的微强化应力延展台与外侧的侧切削面间设置有具有毫米强度的微切面; 所述的具有毫米强度的微切面的宽度为大于等于0 • 6毫米,小于等于1〇毫米; 所述中心钻上设置的具有毫米强度的微切面与后切削面相交形成有微切刃; 所述的具有晕米强度的微切刃的宽度为大于等于〇.6毫米,小于等于10毫米。
3.—种中心钻,具有刀具柄和刀具头,该刀具柄和刀具头联接或形成为一体,刀具头一 体地设置有多个切削刀条,在每个切削刀条上,有一朝向切削方向的面为切削面,切削面的 后面侧或背面侧为后切削面,或侧切削面,切削面与后切削面,或侧切削面,相交形成有至 少一个切削刃或至少一个侧切削刃, ^本发明是在中心钻进行具有毫米强度的应用,在毫米量级上中心钻的切削刃强度至少 提高百分之五十以上,在毫米量级上中心钻的切削面上平均承受的压强可提高百分之五十 以上,所述中心钻涉及各种不带护锥的中心钻,各种带护锥的中心钻,各种弧形中心钻,各 种中心钻上一体地,或联接并形成为一体地进行微强化技术的设置, 其特征在于:所述中心钻切削面上立起的设置有具有毫米强度的微强化应力延展台与 内侧的切削面相交相交形成有微切刃; 所述的具有毫米强度的微切刃的高度为大于等于〇. 15毫米,小于等于6毫米; 所述中心钻上设置的具有毫米强度的微切面与侧切削面相交形成有侧微刃。
4. 如权利要求1-3任一所述的中心钻, 其特征在于:所述中心钻的切削刃上设置有至少一个凹口刃,向后切削面延伸形成有 至少一个凹槽。
5. 如权利要求1-3任一所述的中心钻, 其特征在于:所述中心钻的微强化应力延展台或微切面为弧形时形成为沟槽。
6. 如权利要求1-3任一所述的中心钻, 其特征在于:所述中心钻的刀具柄和刀具头的切削刀条上设置有相通的冷却孔; 所述刀具头的切削刀条上设置有冷却口或冷却槽。
7. 如权利要求1-3任一所述的中心钻, 其特征在于:所述中心钻的侧微刃上设置有至少一个凹口刃,向侧切削面延伸形成有 至少一个凹槽。
8. 如权利要求1-3任一所述的中心钻, 其特征在于:所述中心钻的切削刃上凸起的设置有至少一个台阶,形成阶梯状的切削 刃;所述阶梯状切削刃向后切削面延伸形成有至少一级台阶。
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