Режущий инструмент

» Нижний Новгород, 2020 Введение Бакалавр по специальности 150305 «Технология машиностроения» в практической работе связан с вопросами выбора рационального режущего инструмента (РИ) для заданного технологического процесса и его эксплуатацией. От качества используемых в машиностроении РИ в значительной степени зависит производительность труда, качество обрабатываемых деталей, эффективность работы металлорежущего оборудования, в первую очередь автоматизированного, в том числе работающего в «безлюдных» гибких производственных системах с использованием многооперационных станков с ЧПУ и в других современных металлорежущих системах. Поэтому для обеспечения необходимой профессиональной подготовки бакалавр, оканчивающий технический университет, должен понимать роль и значение РИ в технологии машиностроения, уметь выбирать рациональные конструкции РИ для заданных условий обработки деталей машин, видеть перспективу их развития и задачи инструментального обеспечения металлообрабатывающих производств. Теоретическое основы резания материалов изучаются в дисциплине «Резание материалов». Целью и задачами изучения дисциплины «Режущий инструмент» является приобретение студентами необходимых знаний о современных и перспективных конструкциях РИ общего назначения для обработки типовых поверхностей деталей машин, по обоснованному выбору таких РИ и их конструктивных элементов для выполнения заданной технологической операции обработки резанием и рациональной эксплуатации РИ. Кроме того, имеется в виду подготовка студентов к освоению последующей дисциплины по учебному плану «Инструментальная оснастка машиностроительного производства». Изучение конструкций РИ начинается с их функционального назначения в технологии машиностроения и той роли, которую они играют при изготовлении деталей машин, а также вопросов типизации РИ и общей стратегии инструментального оснащения технологических операций металлорезания. Указанные вопросы рассматриваются в 1 части дисциплины, где основное внимание уделено изучению конструктивных особенностей и основам выбора рациональных параметров элементов рабочей части лезвийных РИ общего назначения для обработки типовых общемашиностроительных поверхностей деталей машин. Во 2-й части дисциплины рассматриваются конструктивные особенности и технологические возможности лезвийных цельных, составных и сборных РИ общего назначения и абразивных РИ, выбор рациональных параметров лезвийных и абразивных РИ с учетом особенностей выполнения технологических операций обработки резанием. При изучении дисциплины «Режущий инструмент» используют информацию, приведенную в рекомендуемой литературе и учебных материалах, разработанных на кафедре «Технология и оборудование машиностроения (ТиОМ)», на которые даются ссылки по каждой теме дисциплины. Конспект лекций (части 1 и 2) представляет собой структурное представление материалов дисциплины по частям, разделам и темам. По темам дисциплины имеется учебно- методическое сопровождение – конспективное изложение материалов по основным темам, ссылки на рекомендуемые источники: рекомендуемую литературу и учебно-методические материалы, разработанные на кафедре ТиОМ. Учебно-методические материалы представлены в электронном виде и сгруппированы в две папки, используемые при изучении теоретической части дисциплины и, дополнительно, для самостоятельного решения практических задач по проектированию указаных РИ общего назначения. Конспект лекций по темам дисциплины «РЕЖУЩИЙ ИНСТРУМЕНТ» Часть 1. Лезвийные режущие инструменты общего назначения. Конструктивные особенности и основы выбора параметров рабочей части Раздел 1.1. Введение. Общие положения Тема 1.1.1. Функциональное назначение режущего инструмента (РИ) при изготовлении деталей машин. Роль и значение РИ в развитии технологии машиностроения РИ – орудие труда в составе технологической металлорежущей системы (ТМС), которое воздействует на заготовку, превращая ее в деталь с заданными свойствами. РИ выполняет 2 основные функции: формообразование и срезание припуска. Различают лезвийные и абразивные РИ. Лезвийные РИ характеризуются определенной геометрией лезвия, которая задается при проектировании такого РИ. Абразивные РИ характеризуются неопределенной (стохастической) геометрией резания, которая определяется строением абразивного зерна. Развитие РИ оказало революционизирующее влияние на развитие технологии машиностроения и станкостроение. Создание новых видов РИ привело к созданию новых технологий обработки резанием, резкой интенсификации процессов резания, созданию нового металлорежущего оборудования. Пример – эволюция лезвийной обработка плоскости: строгальный резец – фреза цилиндрическая – фреза торцовая – протяжка. Развитие современного машиностроения происходит, в основном, за счет расширения использования станков с ЧПУ, многоцелевых станков - обрабатывающих центров, гибких производственных модулей, гибких автоматизированных участков, гибких автоматических линий. Непрерывно усложняются конструкции изделий и снижается серийность их производства – по законам рыночной экономики. Современное металлорежущее оборудование управляется от ЭВМ и является сложным и дорогостоящим. Эффект от использования такого оборудования достигается за счет сокращения времени резания (машинного времени) путем интенсификации процесса резания и значительного снижения времени на обслуживание РИ (установка, замена РИ), вспомогательного времени на обслуживание станка, а также максимальной концентрации обработки на станке. Развитие автоматизированного машиностроения в условиях интенсификации процессов резания (в рамках ускорения технологической подготовки производства и выпуска новых изделий – требования рынка) с одновременным снижением серийности выпускаемых изделий, требуют огромного количества разнообразных по конструкции, размерам и точности РИ высокого качества. Мировые затраты на РИ составляют 2% – 4% от стоимости выпускаемой продукции. Однако экономический эффект от использования совершенных РИ в несколько раз превышает расходы на РИ. [1, с.7; 2, с.4-6] Тема 1.1.2. Основные понятия и определения, используемые при описании РИ Применяемые при описании РИ термины и определения понятий стандартизированы и приведены для лезвийных РИ в ГОСТ 25751-83 «Инструменты режущие. Термины и определения общих понятий». Термины, установленные стандартом, обязательны для применения в документации всех видов, в учебной, научно-технической и справочной литературе. Разновидности лезвийных РИ: - цельный РИ – изготовленный из одной заготовки; - составной РИ – с неразьемным соединением его частей и элементов, может быть сварным, паяным, клееным; - сборный РИ – с разъемным соединением его частей и элементов. [1, с.7-9; 2, с.9-10; 3, с.37-43; 4] Тема 1.1.3. РИ общего назначения и специальные РИ. Области применения. Преимущества стандартизации и унификации РИ общего назначения и их конструктивных элементов Теоретически для выполнения каждой технологический операции обработки резанием должен проектироваться узкоспециальный РИ, обладающий наилучшими технико-экономическими показателями. Практически такое возможно только в условиях массового или крупносерийного производства или при использовании специального оборудования или при обработке уникальных поверхностей деталей. Типизация (унификация) и стандартизация РИ позволяют уменьшить номенклатуру, увеличить объемы выпуска, снизить стоимость РИ, и снизить себестоимость технологических операций. В отдельную группу выделены так называемые РИ общего назначения. К ним относятся резцы, фрезы и сверла. Эти инструменты предназначены для обработки наиболее массовых типовых машиностроительных поверхностей и в больших объемах выпускаются производителями РИ. Уменьшению номенклатуры выпускаемых РИ в значительной степени способствует унификация форм конструктивных элементов деталей машин и их размеров. Все это способствует более оперативному оснащению РИ технологических операций и, следовательно, ускорению технологической подготовки производства. Стандарты выпускаются на РИ, их элементы и технические условия. Уровни стандартизации: - стандарты ISO, - ГОСТ РФ (СНГ), - отраслевые стандарты (ОСТ), - стандарт предприятия (СТП). ОСТ и СТП являются ограничительными стандартами, учитывающими специфику отрасти или предприятия. Требования стандартов разного уровня учитывают производители РИ при выпуске на рынок новых систем и конструкций РИ. Стандартизация РИ и их элементов способствует развитию баз данных, используемых при создании САПР РИ. [2, c.5-6] Тема 1.1.4. Стратегия автоматизированного оснащения РИ технологической операции Выбор рациональной конструкции РИ является важным этапом при назначении средств технологического оснащения технологической операции металлорезания. На рисунке 1 приведена стратегия автоматизированного оснащения РИ технологической операции, реализованная в виде алгоритма. Оптимизация выбора и, при необходимости, модернизация типовых (общего назначения) конструкций лезвийных РИ, являются основой эффективного инструментального оснащения типовых операций лезвийной обработки резанием. Рисунок 1. - Стратегия автоматизированного оснащения РИ технологической операции (технологического перехода) металлорезания Принятые обозначения: ТО (ТП) - технологическая операция (технологический переход – при изготовлении детали на многооперационном металлорежущем станке) металлорезания в структуре технологического процесса изготовления детали на металлорежущем станке. ТЗ - техническое задание (исходные данные) на проектирование РИ с учетом внешних связей конструкции РИ и заданных технико-экономических показателей выполнения технологической операции. ПП - проектная процедура (алгоритм) - проектирование РИ для условий выполнения конкретной операции металлорезания с максимальным использованием при выборе параметров РИ нормативных данных по стандартным (ГОСТ) или типовым (каталоги производителей РИ) элементам конструкции РИ, имеющихся в базе данных (БД) по РИ; ВК РИ – виртуальная конструкция (модель) РИ с максимально возможным использованием стандартных (ГОСТ) или типовых (каталоги производителей РИ) элементов, имеющихся в БД по РИ, в проектируемой виртуальной конструкции РИ. БД – база данных по стандартным и типовым РИ и их элементам. Этап 1 - поиск готового решения в БД по результатам проектирования и нахождение однозначного решения, близкого по параметрам к виртуальной конструкции РИ, в имеющемся в БД фонде конструкций стандартных и типовых РИ для оснащения ТО. Этап 2 - в результате поиска в БД существует многовариантное решение – выбор оптимального варианта РИ, из найденных в БД возможных вариантов РИ для оснащения ТО. Этап 3 - в результате поиска в БД найдено частичное решение, требующее доработки (модернизации) РИ, принятого в результате поиска в БД в качестве прототипа, для оснащения ТО. Этап 4 – готовое или частичное решение отсутствует в БД. Необходима разработка (конструирование) новой оптимальной специальной конструкции РИ с максимальным использованием стандартных или типовых элементов РИ для оснащения ТО. Тема 1.1.5. Экономические аспекты оснащения технологических операций РИ На рис.2 показано соотношение компонентов затрат при изготовлении деталей на многооперационном станке (МС) по данным инструментальных компаний Coromant Sandvic и ISCAR . Рис. 2 - Структура затрат при изготовлении деталей металлорезанием Анализ затрат на производство деталей в металлорезании показывает, что доля затрат на РИ в себестоимости изготовления детали не превышает 3…5%. Снижение себестоимости обработки за счет РИ может быть достигнуто двумя путями: - снижение затрат на РИ, - повышение производительности работы МС за счет уменьшения времени обработки заготовки при использовании более совершенных РИ. Экономические расчеты показывают (применительно к одноинструментной обработке или многоинструментной при работе ИН): - снижение цены на РИ (комплект РИ для ИН) на 30% приводит к снижению себестоимости обработки детали на 1%, - повышение стойкости РИ (комплекта РИ для ИН) на 50% приводит к снижению себестоимости обработки детали на 1%, - повышение скоростей резания или подач на 20% , то есть уменьшение машинного времени – времени резания на 20%, позволяет снизить себестоимость обработки детали на ТП (одноинструментная обработка) или на ТО (многоинструментная обработка комплектом РИ) на 15%. По данным инструментальной компании ISCAR при увеличении затрат на РИ с 3% до 4,5% (повышение стоимости РИ в1,5 раза) и повышении при этом производительности обработки в 1,5 раза за счет более совершенных РИ себестоимость обработки детали уменьшается на 23,5%. Из изложенного очевидно, что экономия на РИ практически не дает экономического эффекта в условиях современного производства. На снижение себестоимости обработки детали наиболее значительно влияет повышение производительности работы дорогостоящей металлорежущей системы, в том числе за счет применения совершенных конструкций РИ. Раздел 1.2. Основные функции РИ и особенности их реализации Тема 1.2.1. Основные части лезвийных РИ. Структурно - функциональная схема конструкции РИ. Функции рабочей части РИ РИ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 Рис.3. – Структурно-функциональная схема конструкции РИ 1- рабочая часть, 2- корпусная часть, 3- базирующе-крепежная (присоединительная) часть, 4- механизм регулирования и настройки на размер положения режущего лезвия, 5- механизм крепления рабочей части (режущего элемента) к корпусной, 6- центрирующе-направляющая часть, Рабочая часть 1 функционально состоит из трех частей: 7- формообразующая часть (формирование номинальной (идеальной) поверхности Ан на детали), 8- режущая часть (срезание припуска с параметрами срезаемого слоя ∆a - толщина, ∆в - ширина, ∆L - длина), 9- калибрующая часть (обеспечение параметров качества: IT – точность обработки, Ra – шероховатость обработанной поверхности). Части 7, 8, 9 РИ состоят практически из одних и тех же основных конструктивных элементов. Дополнительные конструктивные элементы на режущей части вводят для обеспечения повышенной стойкости и надежности, формирования технологичной стружки и ее отвода. Конструктивные элементы на калибрующей части обеспечивают повышение размерной стойкости РИ и качества обработанной поверхности. Эта часть может включать деформирующие (выглаживающие) элементы. Различные РИ могут включать все (1-9) или только отдельные структурные части конструкции РИ, в зависимости от предъявляемых к ним требований при резании и эксплуатации. [1, с.7-8] Тема 1.2.2. Зуб и стружечная канавка – функциональное назначение. Факторы, влияющие на выбор числа зубьев у многозубых РИ .Типы стружечных канавок по условиям размещения стружки. Понятие: коэффициент заполнения канавки снимаемой стружкой Терминология: Зуб (Zo) – выступ на многолезвийном РИ, содержащий лезвие, Стружечная канавка (СК) – канавка между соседними лезвиями РИ для размещения и отвода стружки. Стружечные канавки лезвийного РИ могут быть прямыми, наклонными и винтовыми. Лезвие РИ – клинообразный элемент РИ для проникновения в материал заготовки и отделения слоя материала. Создание многозубых РИ, в первую очередь фрез, было связано с необходимостью повышения производительности резания, а также качества обработанной поверхности. При увеличении числа зубьев у многозубых РИ снижается шероховатость обработанной поверхности и уменьшается неравномерность процесса резания. Производительность резания при лезвийной обработке во-многом зависит от величины минутной подачи Sмин РИ, то есть скорости перемещения РИ по поверхности заготовки, которую можно рассчитать по формуле Sмин = Sz Zo n, где Sz – величина подачи на зуб РИ, Zo – число зубьев РИ, n – частота вращения РИ или заготовки. Анализ формулы показывает, что величина Sмин, и, следовательно, производительность резания, прямо зависят от числа зубьев Zo РИ при постоянстве других параметров. При постоянной частоте вращения РИ величина Sмин зависит от величины произведения Sz Zo. Это условие используют при выборе конструкций многозубых РИ, в частности, фрез, для повышения производительности резания. При черновой обработке выбирают фрезы с меньшим числом зубьев, но с большим объемом стружечных канавок и большой подачей на зуб Sz. При чистовой обработке, когда для уменьшения шероховатости обработанной поверхности выбирают меньшие подачи на зуб Sz, стружки образуется меньше, поэтому выбирают фрезы с большим числом зубьев и меньшими обьемами стружечных канавок, что допустимо вследствие меньшего объема образующейся стружки. По условиям размещения стружки на РИ учитывают тип пространства СК: 1. Открытые (резцы и др.) 2. Полузакрытые (фрезы, сверла и др.) 3. Закрытые (протяжки внутренние, напильники). Для 2-го и 3-го типов пространств решается задача установления объема СК из условия Vск ≥ Vстр, где Vстр = Vом Кзаполнения, Vом – объем срезаемого материала, Кзаполнение – коэффициент, учитывающий увеличение объема пространства, занимаемого стружкой по сравнению с объемом срезаемого материала. Величина коэффициента Кзаполнения зависит от многих факторов (обрабатываемый материал, тип образующейся стружки – элементная или сливная, режим резания и др.) и определяется по справочным материалам. 1.2.3. Функция формообразования РИ. Методы формообразования поверхности детали РИ образует поверхность детали контактным методом. Формообразование номинальной поверхности при резании определяется условиями контакта формообразующего участка лезвия РИ с этой поверхностью. По условиям контакта формообразующего участка режущего лезвия при резании различают: а) метод следа, когда обработанная поверхность образуется движущейся точкой. По этому методу работают резцы, торцовые фрезы, сверла, зенкеры и другие РИ. Форма траектории движения режущего лезвия задается кинематикой станка. Достоинства метода: - универсальность, - максимально управляемый процесс по 3 цепям движения. Пример: контурное точение. Недостатки метода: - несоответствие получаемой поверхности номинальной (идеальной) поверхности (наличие геометрических параметров шероховатости), - длительность цикла обработки (наименьшая производительность). б) метод копирования, когда обработанная поверхность образуется линией. По этому методу работают фасонные резцы, фасонные дисковые фрезы, фасонные протяжки и другие РИ. Достоинства метода: - производительность (вместо одной формообразующей точки множество - линия), - фасонные РИ позволяют получить высокие качество и точность обработки. Недостатки метода: - неуниверсальность. в) метод огибания, когда обработанная поверхность образуется, как огибающая различных положений режущей кромки при согласованном движении РИ и заготовки. Метод используют при работе обкаточных РИ (червячные зуборезные фрезы и др.) г) комбинированные метод формообразования, когда одни режущие кромки работают по методу следа, а другие по методу копирования. Примеры: токарный резец для точения канавок прямоугольного профиля, дисковая фреза для фрезерования паза прямоугольного профиля. У указанных в примерах РИ дно канавки или паза формообразуется по методу копирования, а боковые стенки формообразуются по методу следа. [1, с.9-10; 2, с.15] 1.2.4. Функция срезания припуска РИ. Классификация схем срезания припуска (схем резания), их достоинства и недостатки Обычно весь припуск на заготовке сразу снять не удается, тогда он удаляется слоями за несколько проходов режущими кромками РИ. В наиболее общем случае различают профильную и генераторные схемы срезания припуска (ССП). При профильной ССП каждый срезаемый слой имеет тождественную форму Ан. В окончательном формировании обработанной поверхности принимают участие только последние зубья. Недостаток: образуется стружка по всей ширине режущих кромок, что неудобно для ее удаления из зоны резания. Одинарную ССП используют для уменьшения ширины (дробления) образующейся стружки, когда на зубьях прорезают стружкоделительные канавки, что уменьшает размеры стружки и улучшает удаление стружки из зоны резания. Недостаток рассматриваемой ССП: ухудшение свертываемости стружки в канавках между зубьями вследствие появления ребра жесткости на стружке. При увеличении толщины среза это может приводить к заклиниванию стружки в канавке и даже поломке РИ. Схема группового резания отличается от одинарной ССП, что все режущие зубья делятся на группы (или секции), состоящие из 2…5 зубьев, в пределах которых зубья имеют одинаковые размеры, но режущие кромки разделены широкими выкружками, выполненными в шахматном порядке от зуба к зубу. Достоинства схемы – стружка не имеет ребер жесткости, хорошо скручивается в канавках между зубьями, что позволяет значительно увеличить толщину среза до аz = 0,3…0,4 мм при обработке стали и до аz = 1,0…1,2 мм при обработке чугуна. При генераторной ССП форма режущей кромки не совпадает с профилем детали и обработанная поверхность формируется последовательно всеми зубьями РИ. При этом качество обработанной поверхности ухудшается.Обработка различных участков поверхности различными зубьями приводит к появлению рисок (ступенек) вследствие погрешностей заточки зубьев, что ухудшает качество обработанной поверхности. Однако, удается значительно увеличить подачу и стойкость РИ, улучшить удаление стружки и упростить изготовление фасонного РИ (главным образом протяжек). Комбинированная ССП объединяет достоинства профильной и генераторной ССП. Основная часть припуска срезается по генераторым схемам, а два – три последних режущих (чистовые зубья) и калибрующие зубья работают по профильной ССП. Эта ССП хорошо зарекомендовала себя в промышленности и широко применяется, особенно в условиях крупносерийного и массового производства. [1, с.10-11, 63-65; 2, с.15-16] 1.2.5. Конструктивные подачи РИ. Преимущества РИ с конструктивными подачами перед РИ с кинематическими подачами. Особенности реализации конструктивных подач в конструкциях рабочих частей протяжек, метчиков, концевых фрез и разверток В тех случаях, когда вследствие конструкции рабочей части режущий инструмент (РИ) может совершать главное движение (перемещение режущей кромки по поверхности резания со скоростью резания) и подачи поочередно, кинематические подачи могут быть заменены конструктивными подачами, заложенными в самой конструкции рабочей части РИ. Использование конструктивных подач человеком началось давно. Популярным РИ является терка, которая была известна еще в древности. В терке толщина срезаемого слоя пищевого продукта регулируется высотой выступающих зубьев над корпусом терки. Наиболее характерными представителями РИ, где используются конструктивные подачи, являются протяжки [1, с.68, рис.3.5], а также резьбонарезные РИ ( метчики, плашки) [1, с.240, рис.9.14, с.262, рис.9.30]. Элементы, реализующие конструктивные подачи, могут быть заложены в конструкциях зубьев многолезвийных РИ [3,с.327]. Характерным примером реализации конструктивных подач является использование зубьев с неравномерным окружным шагом у стандартных концевых фрез [4]. Это позволяет исключить гармоничное изменение силы при концевом фрезеровании, снизить колебания во время резания [3, с.327] и таким образом повысить виброустойчивость процесса резания, а также качество обработки. Аналогичное конструктивное решение (неравномерный шаг зубьев) используют в развертках для повышения качества обработки [1, с,137-138]. Преимущества использования конструктивных подач в РИ: 1. Сокращение циклов главного движения, что обеспечивает: - повышение производительности (нарезание внутренней резьбы - на токарном станке резцом с использованием кинематических подач станка и большим числом повторяющихся циклов или метчиком на станке простой кинематикой за один цикл, а также вручную на слесарной операции с использование конструктивных подач), - возможность использования более простого оборудования (см. п.1); 2. Возможность построения рациональных схем срезания припуска за счет конструкции режущих элементов РИ, реализующих конструктивные подачи, путем изменения их размеров и формы для управления размерами и формой срезаемых слоев припуска на заготовке; 3. Возможность разделения режущих кромок на формообразующие, отвечающие за точность и шероховатость обработанной поверхности, и неформообразующие, отвечающие за производительность срезания припуска на заготовке и стойкость РИ (примеры - режущие и калибрующие части метчика и протяжки); 4. Возможность упрощения формы режущих кромок (особенно при предварительной обработке); 5. Возможность формирования стружки удобной формы и размеров для облегчения удаления ее из зоны обработки; 6. Решение вопросов повышения виброустойчивости при резании и качества обработки (см. выше). [1, с.58-59, 68, 137-138, 239-240; 2, с.10, 61, 126-128,169-170] Раздел 1.3. Инструментальные режущие материалы (ИРМ) лезвийных РИ Тема 1.3.1. Современные ИРМ и общие требования к ним Историческая справка: практически до середины ХIХ века обработка резанием выполнялась РИ из углеродистых сталей и лишь со второй половины Х1Х века – частично РИ из легированных инструментальных сталей, что делало металлообработку чрезвычайно малопроизводительной, трудоемкой и дорогой. Только в ХХ веке были созданы современные ИРМ: быстрорежущие стали, твердые сплавы, режущая керамика и сверхтвердые материалы (СТМ) на основе синтетических алмазов и нитрида бора. ИРМ является важнейшим конструктивным элементом РИ, который влияет на конструкцию и условия работы лезвия РИ, технологические показатели металлорезания, в том числе: - производительность резания tоперации = F(tмаш + τи + tвсп) , Sмин = Sz Zo n , ИРМ влияет на производительность опосредованно через возможность интенсификации резания (увеличение минутной подачи SМИН и вследствие этого уменьшение машинного времени tмаш ) и увеличение срока работы РИ до технологического затупления (увеличение периода стойкости РИ и уменьшение вследствие этого времени на замену РИ, отнесенного к одной обработанной детали τи) - качество обработанной поверхности Улучшение качества обработанной поверхности достигается через влияние ИРМ на формирование обработанной поверхности детали через взаимосвязанные элементы системы резания: стружкообразование, контактные процессы на рабочих поверхностях лезвия РИ, процессы износа рабочих поверхностей лезвия. Развитие ИРМ оказало огромное влияние на развитие технологических систем обработки резанием с использованием новейших достижений науки и техники. Для реализации функций формообразования, срезания припуска, размерной устойчивости в пределах полей допусков и безотказной работы лезвия РИ ИРМ должен обладать следующими эксплуатационными свойствами: 1. Высокая твердость, 2. Высокая прочность (особенно на изгиб), 3. Высокая теплостойкость (термоустойчивость), 4. Высокая износоустойчивость, 5. Ударная вязкость 6. Высокое сопротивление переменным механическим (динамический удар) и тепловым (тепловой удар) нагрузкам 7. Малое формоизменение (текучесть) режущего лезвия при длительных повышенных механических и тепловых напряжениях при резании Основными ИРМ в современном производстве (станки с ЧПУ, ГПС и др.) в настояшее время являются твердые сплавы, вследствие наилучшего сочетания у них эксплуатационных и технологических свойств. Широкому применению твердых сплавов способствуют: - создание и развитие технологий управления эксплуатационными свойствами твердых сплавов (направленное изменение структуры твердых сплавов, микролегирование, износостойкие покрытия и др.), - разработка твердых сплавов «универсального» применения с возможностью резания материалов различных групп и твердых сплавов «адресного» применения для резания узкого круга материалов, но с повышенной производительностью, - возможность изготовления РИ из твердого сплава любой сложности вследствие развития технологий алмазного шлифования и других современных методов обработки изделий из твердых сплавов. По опубликованным данным, использование одной тонны вольфрама в РИ из твердого сплава позволяет обработать в пять раз больше деталей, чем при использовании одной тонны вольфрама в РИ из быстрорежущей стали. Использование твердосплавных СРП позволило решить важнейшую проблему вторичного использования твердых сплавов (до 85-90 % и более) и, следовательно, дефицитных металлов W, Со и других. Применение высокопроизводительных РИ из СТМ и режущей керамики предполагает использование высокоскоростных станков повышенной мощности, специальных технологий эксплуатации таких РИ и определяется экономической целесообразностью. Наблюдается тенденция к увеличению использования РИ из СТМ и режущей керамики при производстве деталей машин. РИ из быстрорежущей стали по экономическим соображениям также имеют большой объем применения, особенно на предприятиях с менее современными технологиями и оборудованием или в условиях ремонтного производства. Изготовление РИ общего назначения из легированных и углеродистых сталей, в основном, ограничивается ручным (слесарным) РИ. Из легированных инструментальных сталей чаще изготавливают обычно ножовочные полотна, а из углеродистых инструментальных сталей – напильники. Легированные инструментальные стали обладают хорошими технологическими свойствами, поэтому из них делают специальные сложные фасонные РИ (протяжки и др.) для обработки небольшого количества деталей. [1, с.17-18, 25-26; 2, с.26; 11, с.365; 12] Тема 1.3.2. Эксплуатационные требования, состав, маркировка, области рационального применения углеродистых и легированных инструментальных сталей [1, с.18-19; 2, с.28] Тема 1.3.3. Эксплуатационные требования, состав, маркировка, области рационального применения типовых быстрорежущих сталей нормальной и повышенной теплостойкости. Особенности термической обработки быстрорежущих сталей: технологические (обрабатываемость) и эксплуатационные аспекты. Направления и цели совершенствования быстрорежущих сталей [1, с.19-20; 2, с.26-28; 12] Тема 1.3.4. Классификация, эффективность и области рационального применения твердых сплавов по группам обрабатываемых материалов по системе ISO (группы P, M, K, N, S, H) и ГОСТ 3882-74. Принципы выбора твердого сплава в группе по системе ISO. Направления и цели совершенствования твердых сплавов [1, 20-22, 26-27; 2, с.28-30; 12] Тема 1.3.5. Инструментальная режущая керамика. Классификация. Эксплуатационные свойства. Области применения и требования к технологической системе [1, с. 23; 12] Тема 1.3.6. Синтетические сверхтвердые материалы на основе искусственных алмазов и нитрида бора. Классификация. Эксплуатационные свойства. Области применения [1, с. 23-24; 2, с.33-35; 12] Раздел 1.4. Конструктивные особенности и элементы рабочей части однолезвийных и многолезвийных цельных и составных РИ Тема 1.4.1. Геометрия лезвия РИ. Этот термин объединяет совокупность конструктивных качественно неделимых элементов из котрых складывается конструкция лезвия РИ. Эти элементы напрямую связаны с функциями РИ, а значит с процессами формообразования и срезания припуска. Исходными для проектирования геометрии лезвия РИ являются эти процессы. Геометрия лезвия в точке режущей кромки определяется углами α, γ, φ, λ в кинематической системе координат (КСК). Это исходная геометрия лезвия РИ. При Zо > 1 добавляется угол ω – угол наклона зуба (стружечной канавки). Угол ω способствует отделению и отводу стружки из зоны резания. В многозубых РИ (Zо > 1) встает вопрос плавности работы и постоянства действия (минимума колебаний) составляющих сил резания. Применение РИ с углами ω позволяет решить эту задачу конструктивно. При проектировании РИ решают две задачи: 1. Определяют оптимальную для заданных условий резания геометрию лезвия РИ и проводят анализ возможности ее реализации в различных точках режущей кромки. 2. Переходят от КСК к статической системе координат (ССК) и далее к инструментальной системе координат (ИСК). ССК – применяется для приближенных расчетов геометрии в процессе резания и для учета изменения ее после установки на станке. В ИСК РИ рассматривают как объект изготовления и контроля. ИСК привязана к базовым поверхностям РИ с началом координат в вершине лезвия Геометрия лезвия РИ, наряду с углами α, γ, φ, λ, ω характеризуется также формой и размерами переходных режущих кромок, и формой передней поверхности. Под оптимальной геометрией понимается такая совокупность углов и размеров, при которой РИ наивыгоднейшим образом удовлетворяет совокупности условий. Установление оптимальных параметров лезвия должно в совокупности обеспечить ряд частных показателей, в том числе: - максимальные как общую, так и размерную стойкость лезвия, - достаточную прочность лезвия, - необходимую шероховатость обработанной поверхности, - заданную точность детали, - благоприятную форму и направление отвода стружки, - по возможности минимальную силу резания и ее колебания, а также минимальную мощность резания, - наибольшее число переточек (для перетачиваемых РИ). [1, с.7-9; 3, с.51, 56-61] Тема 1.4.2. Геометрия лезвия РИ: выбор задних углов. Исключения из общего правила: ограничения конструктивные, технологические и эксплуатационные. Задний угол α предназначен для исключения касания задней поверхности лезвия Аα с обработанной поверхностью детали. Обеспечивает минимизацию изнашивания Аα и является мощным фактором обеспечения заданной шероховатости обработанной поверхности. В зависимости от величины угла α существенно изменяется величина фаски износа на задней поверхности при одинаковых размерных износах. Назначение угла α : - уменьшить величину интенсивности износа, - уменьшить величину контактной площадки трения и работу трения на Аα, - уменьшить радиус округления режущей кромки ρ (↑ α , ↓ ρ ). Чрезмерное увеличение α ослабляет режущую кромку (уменьшается угол β) и ухудшае ее тепловой режим. Задний угол α конструктивно применяется от 00 до 300. Оптимальные углы α на основании исследований и производственного опыта для различных РИ находятся в пределах от 40 до 250, а для большинства РИ – от 60 до 120. Однако, во многих случаях возникают ограничения, препятствующие выбору оптимальных углов α. К ним относятся: 1. Конструктивные: - у затылованных инструментов (фасонные дисковые фрезы и др.) с резко очерченным профилем величины углов α на боковых кромках получаются в пределах 20 – 40,что не удовлетворяет условиям стойкости РИ. При этом угол α переменный по профилю; - у сверл спиральных угол α делают переменным (за счет винтовой формы главной задней поверхности), чтобы сохранить постоянным угол заострения β. 2. По точности: - у сверл спиральных вспомогательный задний угол α1 = 00 на ленточке, так как это направляющая часть и калибрующая; - у внутренних протяжек угол α ≤ 30 в целях обеспечения размерной стойкости; - небольшие участки (фаски шириной f= 0,05- 0,4 мм) с αf = 00 для технологического обеспечения точности отдельных конструктивных элементов (развертки, протяжки внутренние) и минимизации биения зубьев (фрезы концевые и др.) [1, с.36, 67, 100-101,104-105, 138, 196-197; 2, с.12, 96-97; 3, с.348, рис.9.11 с.410, рис.10.26; 6, с.6, табл.1] Тема 1.4.3. Геометрия лезвия РИ: выбор передних углов. Исключения из общего правила: ограничения конструктивные и эксплуатационные. Основными факторами, определяющими рациональную величину угла γ являются: 1. Пластические свойства обрабатываемого материала (ОМ): чем выше пластичность ОМ, тем больше рекомендуемая величина γ. 2. Свойства ИРМ (↑ Ϭи, ↑ γ). 3. Условия работы РИ (равномерность припуска, ударность нагрузки и др.). Угол γ обеспечивает процесс стружкоообразования и формирование стружки. Мировая тенденция –возрастание угла γ Примерные значения диапазонов угла γ для различных групп ИРМ: - быстрорежущие стали: γ = 100 – 300 ; - твердые сплавы: γ = 50 – 150 (до 300 – 400 у отдельных конструкций РИ); - режущая керамика, СТМ: γ ≤ 00 – 50; Резание с элементной стружкой ухудшает напряженное состояние в режущем клине вследствие небольшой длины контакта элементной стружки с передней поверхностью, что заставляет увеличивать угол заострения β и уменьшать угол γ. Оптимальные углы γ назначают по руководящим техническим материалам (РТМ). Конструктивные ограничения величины угла γ: - у сверл спиральных, фасонных фрез и др. РИ угол γ в различных точках режущей кромки переменный из-за конструкции РИ; - у фасонных инструментов (фасонные дисковые фрезы и др.) при γ ≠ 00 искажается профиль детали. В ряде случаев экономические и организационные соображения не позволяют назначить γопт . Например: ограниченный набор углов γ у сменных режущих пластин. Фаски на передней поверхности: 1. Упрочняющие fγ – способствуют созданию сжимающих напряжений в режущем клине у режущей кромки и повышению надежности работы РИ. fγ = (0,4 – 1,0) а, где а – толщина среза. 2. Технологические – для уменьшения съема ИРМ при заточке. Ширину технологической фаски fт выбирают из условия fт > С, где С – длина контакта стружки с передней поверхностью. Округление режущей кромки: Величина радиуса округления режущей кромки ρ характеризует остроту режущего лезвия и влияет на прочность лезвия. Величину ρ выбирают в зависимости от назначения РИ: при чистовой обработке – в пределах от 0,01 мм до 0,04 мм, при черновой обработке – в пределах от 0,04 мм до 0,10 мм. [1, с.36, 95, 104; 2, с.12, 104; 6, с. 10- 11, рис.1] Тема 1.4.4. Геометрия лезвия РИ: функциональное назначение и выбор главного угла в плане. Конструктивные и эксплуатационные ограничения при выборе углов в плане. Величина угла φ весьма значительно влияет на условия резания и в том числе: 1. Изменение угла φ приводит к изменению толщины и ширины среза (то есть к изменению схемы срезания припуска), а также угла при вершине ε. Чем больше угол ε, тем прочнее вершина лезвия и лучше теплоотвод в тело РИ. Это влияет на стойкость РИ и связанную с ней производительность. 2. Уменьшение угла φ способствует уменьшению шероховатости обработанной поверхности. Уменьшение угла φ достигается при использовании радиусных или прямолинейных переходных режущих кромок, что также способствует повышению прочности вершины лезвия. Наилучшие результаты по уменьшению шероховатости обработанной поверхности достигаются при использовании прямолинейных переходных режущих кромок длиной fп = (1,2 – 1.3) S с углом в плане φп = 00 . 3. Изменение угла φ влияет на величины составляющих силы резания Рy и Рx. Изменяя угол φ можно регулировать эти силы в широких пределах, обеспечивая минимум силы в направлении минимальной жесткости технологической системы, что способствует повышению точности обработки. 4. Уменьшение углов φ и φ1 (уменьшение угла ε) в ряде случаев способствует повышению универсальности РИ, особенно при контурной обработке. 5. По определению угол φ рассматривается как угол между вектором скорости подачи и проекцией главной режущей кромки на основную плоскость. При переменном по направлению векторе скорости подачи (обработка по контуру) кинематические углы в плане будут переменные и это необходимо учитывать при оценке минимально допустимых углов в плане при резании. [1, с.37-38, 94, 196-197; 2, с.12-13, 96-97; 6, с.9] Тема 1.4.5. Геометрия лезвия РИ: функциональное назначение и выбор углов наклона прямолинейных ( λ) и винтовых ( ω ) режущих кромок. Влияние углов λ и ω на величину действительного переднего угла γд лезвия РИ, условия врезания и плавность работы лезвия, направление схода стружки при резании Углы λ и ω выполняют функции: 1. Управление направлением схода стружки через изменение направления вектора движения стружки по передней поверхности РИ. 2. За счет изменения углов λ и ω можно изменять фактический (действительный) передний угол γд при резании при сохранении прочности режущего лезвия (угол β = const). 3. Улучшение равномерности процесса резания, особенно при резании с неравномерным припуском. 4. Улучшение направления многолезвийных РИ для обработки отверстий за счет увеличения длины направляющих частей (ленточек на задних вспомогательных поверхностях зубьев). В качестве примера рассмотрим особенности работы фрез с винтовыми зубьями. Винтовые зубья обладают рядом преимуществ по сравнению с прямыми зубьями, что обусловило широкое применение их в различных конструкциях фрез (цилиндрические, концевые фрезы и др.) и других режущих инструментов. Весьма важно, что увеличение угла наклона винтового зуба ω приводит к увеличению действительного (фактического) переднего угла γД при резании, как показано в таблице. Таблица. Влияние угла наклона винтового зуба ω на величину действительного (фактического) переднего угла γД при заданной величине переднего угла γN в нормальном сечении на цилиндрической части фрезы γN Угол γN при угле ω 50 100 200 300 400 500 600 50 100 150 50 100 150 6030´ 11020´ 16010´ 110 15010´ 19020´ 17050´ 21020´ 24050´ 270 29030´ 320 37030´ 39015´ 410 49030´ 50030´ 51030´ Из приведенных данных (см. таблицу) следует, что с увеличением угла наклона зубьев ω увеличивается разница между действительным (фактическим) передним углом γД и передним углом γN в нормальном сечении (заданным конструктивно). Из сказанного следует, что угол γN можно выбирать конструктивно небольшим (например, γN = 50 ), особенно для фрез с углом ω = 400 – 600. При этом действительный передний угол γД окажется достаточно большим (см. таблицу), что обеспечивает высокую режущую способность фрезы. Обеспечивается высокая прочность зуба фрезы, что достигается за счет большой величины угла заострения β, и также улучшаются условия теплоотвода через зуб фрезы. Увеличение угла ω повышает плавность работы фрезы за счет улучшения условий врезания зуба фрезы в заготовку и уменьшения колебаний силы резания. Изменяя направление угла наклона винтового зуба, то есть задавая + ω или - ω можно управлять направлением схода (движения) образовавшейся стружки в стружечной канавке фрезы, обеспечивая наиболее рациональные условия удаления ее из зоны обработки. К недостаткам фрез с винтовыми зубьями следует отнести появление или увеличение осевой составляющей силы резания, а также большую сложность заточки фрез по передней поверхности при больших углах ω. [1, с.37, 94-95, 100, 169; 2, с.13, 84-85; 6, с.6-7] Тема 1.4.6. Конструктивные разновидности передних поверхностей РИ и их классификация. Способы стружкозавивания и стружколомания при точении. [1, с.46-49; 2, с.47-48; 6, с.9-10, 12-13, рис.2, с.16-17, рис.3] Тема 1.4.7. Плоскозаточенные (остроконечные) зубья многолезвийных РИ: разновидности, конструктивные особенности и области рационального применения (на примере цельных дисковых фрез). Факторы, влияющие на выбор числа зубьев и рекомендации ГОСТ. Преимущества и недостатки фрез с винтовыми и разнонаправленными зубьями [1, с.165-167, 171; 2, с.82, рис.2.36, 84-86; 7, с.11-12] Тема 1.4.8. Затылованные зубья фасонных многолезвийных РИ: конструктивные особенности, эксплуатационные достоинства и недостатки (на примере фасонных дисковых фрез с выпуклым профилем). Особенности геометрии резания на различных участках фасонного профиля при радиальном затыловании зубьев. Двойное затылование зубьев: цели и конструктивная реализация Необходимость снижения трудоемкости изготовления сложных и точных фасонных поверхностей деталей машин потребовала создания удобных в эксплуатации РИ, в основном, дисковых фасонных фрез, для обработки таких поверхностей. Основной проблемой было восстановление режущих свойств зубьев фасонных фрез после затупления. Для фасонных фрез с плоскозаточенными зубьями это представляет сложную производственную задачу, так как переточку необходимо проводить по задней поверхности зуба с фасонным профилем. Проблема переточки (восстановления режущих свойств) фасонных фрез была решена путем создания конструкций фасонных фрез с затылованными зубьями, которые перетачивают по передней поверхности зубьев с минимальной трудоемкостью на обычных заточных станках. [1, с.168, 191-192, 196,-197, 218-219; 2, с.95-99] Тема 1.4.9. Конструктивные особенности и элементы рабочей части спиральных сверл [1, с.92-95, 100-101; 8, с.3, 6-7] Тема 1.4.10. Недостатки геометрии рабочей части типовых (стандартных) конструкций спиральных сверл из быстрорежущей стали и способы их улучшения при заточке. Влияние способа заточки на геометрию поперечной режущей кромки спирального сверла [1, с.104-107; 2, с.107-108] Тема 1.4.11. Конструктивные особенности и элементы рабочей части цилиндрических хвостовых зенкеров [1, с.124-128] Тема 1.4.12. Конструктивные особенности и элементы рабочей части разверток цилиндрических [1, с.136-139] Тема 1.4.13. Особенности назначения полей допусков на рабочий диаметр мерных осевых режущих инструментов при окончательной обработке отверстия. Понятия: положительная и отрицательная разбивка отверстия. Причины появления положительной и отрицательной разбивки отверстия. Схемы расположения полей допусков на рабочие диаметры сверла и зенкера и диаметр отверстия. Схемы расположения полей допусков на рабочий диаметр развертки и диаметр отверстия при положительной и отрицательной разбивке отверстия [1, с.94, 128, 140-141] Раздел 1.5. Конструктивные особенности рабочей части сборных РИ Тема 1.5.1. Сборные РИ со сменными режущими неперетачиваемыми пластинами (СРП). Преимущества и особенности по сравнению с цельными и составными РИ Высокая эффективность применения сборных режущих инструментов, оснащенных СРП, достигается вследствие их преимуществ по сравнению с цельными и составными режущими инструментами по следующим показателям: - стабильное обеспечение высокого качества режущих лезвий вследствие возможности массового централизованного производства СРП с использованием новейших технологий при исключении недостатков паяного соединения режущей пластины с корпусом режущего инструмента и переточек режущего лезвия при его износе, что приводит к повышению стойкости режущего инструмента и надежности его работы; - экономичное применение при массовом производстве СРП современных упрочняющих технологий, в том числе нанесение многослойных износостойких покрытий на СРП; - возможность обеспечения за счет конструкций рабочей части режущего инструмента и СРП быстросменности и бесподналадочности при замене режущего лезвия, что способствует уменьшению простоев металлорежущего оборудования и особенно эффективно в автоматизированном производстве; - унификация конструкций СРП и геометрии сборных режущих инструментов для типовых условий обработки резанием; - возможность оперативного применения в сборных режущих инструментах СРП из различных (новейших) инструментальных режущих материалов (ИРМ) и с разными конструктивными параметрами, что способствует повышению универсальности и экономической эффективности таких инструментов; - упрощение инструментального хозяйства предприятия (сокращение номенклатуры режущих инструментов, исключение технологий восстановления изношенных режущих инструментов, включающих заточные и контрольные операции); - увеличение возврата остродефицитных ИРМ на утилизацию (переработку) до 80% - 95 %. Для составных режущих инструментов возврат ИРМ составляет не более15%. [1, с.41-42; 2, с.50-51, 91] Тема 1.5.2. Конструктивные разновидности СРП. Классификационные признаки твердосплавных СРП по ГОСТ 19042-80 и стандарту ISO СРП из твердых сплавов и режущей керамики выпускают цельными. СРП из СТМ выпускают цельными и составными. Составные СРП из СТМ выпускают в виде двухслойных пластин по двум конструктивным вариантам: - твердосплавная пластина с нанесенным на рабочую поверхность слоем поликристаллов СТМ, - с напаяными в пазы по уголкам поликристаллами СТМ. Составные СРП из СТМ дешевле цельных при сравнимых размерах. Кроме того, использование в качестве корпуса СРП твердого сплава создает демпфирующий эффект (гашение колебаний) и повышает надежность работы таких СРП. Такие СРП имеют более крупные размеры и их можно крепить механическим путем в державках, применяемых для крепления твердосплавных или из режущей керамики СРП. Типоразмер СРП для оснащения сборного РИ выбирают по классификационным признакам с учетом особенностей выполнения операции металлорезания и прменяемой конструкции сборного РИ. [1, с.42-43, 44-46, рис.2.6,е; 2, с.30-32; 6, с.12-16; 12] Тема 1.5.3. Особенности геометрии резания сборными РИ с СРП. Типовые геометрии передних и задних поверхностей СРП. Особенности реализация типовых геометрий резания в сборных РИ при использовании типовых конструкций СРП. Характерные особенности реализации геометрии резания в сборных режущих инструментах: образование геометрии режущего лезвия в статической системе координат (ГЛЕЗВ) путем определенной ориентации СРП с выбранными геометрическими параметрами (ГСМП) при установке в корпусе инструмента (ГКОРП), то есть условно ГЛЕЗВ = ГСМП + ГКОРП . Это предполагает согласованный выбор геометрических параметров СРП и геометрических параметров гнезда в корпусе сборного инструмента для установки СРП с проведением, при необходимости, специального расчета расположения гнезда для СРП в корпусе сборного инструмента. Типовые геометрии СРП [1, рис.2.4, 2.5; 2, рис.1.16]: Геометрия СРП: - негативная СРП: γп = 0, αп = 0; - позитивно – негативная СРП: γп = 0, αп > 0; - негативно-позитивная СРП: γп > 0, αп = 0; - позитивно – позитивная СРП: γп > 0, αп > 0; γп – передний угол на СРП, αп – задний угол на СРП. Особенности реализации типовых геометрий резания на примере сборных токарных резцов показаны в [1, рис.2.5; 5, рис.2]. Расчетные зависимости для выбора формы и углов СРП для заданных углов резца φ, φ1 , α, γ, γф , а также рекомендации по выбору размеров стружкозавивающей канавки радиусного профиля и величины угла упрочняющей фаски γфп на передней поверхности СРП приведены в [6, с.12-14]. [1, с.42-43; 2, с.31, 52-53; 6, с.12-14; 12] Тема 1.5.4. Эксплуатационные показатели СРП и направления повышения эффективности металлорезания при использования СРП Эксплуатационные показатели СРП Производительность металлорезания Надежность металлорезания Универсальность применения Эксплуатаци-онный ресурс Применение высокопроизво- дительных ИРМ, в том числе адресного применения Оптимизация геометрии лезвия СРП по режущим свойствам Стабильность свойств, структуры и бездефектность ИРМ Стабильность геометрии лезвия СРП Повышение универсальности применения ИРМ для различных условий резания Повышение универсальности геометрии лезвия по обрабатывае- мому набору поверхностей Увеличение числа лезвий СРП V S Снижение вероятности отказов лезвия Увеличение числа граней с лезвиями Использование двухсторонних СРП Увеличение SМИН Тема 1.5.5. Направления изменения конструктивных характеристик СРП для расширения технологических возможностей сборного РИ при эксплуатации Применение СРП из различных ИРМ и различных конструкций, в том числе: - ИРМ различных групп и марок (твердые сплавы, режущая керамика, СТМ: нитрид бора, синтетические алмазы), - использование ИРМ с различными видами износостойких покрытий (по химическому составу, однослойные и многослойные), - двухслойные СРП ( СТМ или режущая керамика + подложка твердый сплав), - СРП с двухслойными вставками с режущей частью из СТМ Применение СРП с различными геометриями лезвия СРП, в том числе: -различные конструкции режущих кромок СРП: использование переходных режущих кромок различных конструкций и размеров, различное конструктивное исполнение режущих кромок (острые, округленные, с фасками), - различные конструкции рабочего участка передней поверхности СРП (плоские, двойные, криволинейные) Направления модернизации имеющихся СРП: 1. Нанесение износостойких покрытий на поверхности СРП при его отсутствии и другие способы изменения свойств поверхностного слоя СРП с целью повышения режущих свойств СРП 2. Для СРП с плоскими передними поверхностями: - изменение конструкции режущей кромки СРП за счет заточки упрочняющих фасок, изменения конструкции и размеров переходных режущих кромок, - заточка стружкозавивающих лунок и уступов Обязательные условия при оценке возможности применения СРП различных конструкций в сборном РИ: - соответствие размеров базовых установочных поверхностей СРП размерам базовых установочных поверхностей в гнезде корпуса сборного РИ, - одинаковые размеры крепежных поверхностей СРП для взаимодействия с крепежным механизмом сборного РИ