ELEMEN DASAR MESIN BOR DAN MATA BOR

ELEMEN DASAR MESIN BOR DAN MATA BOR

1. Elemen Dasar Proses Gurdi
Parameter proses gurdi dapat ditentukan berdasarkan gambar proses gurdi (Gambar 8.39.),  rumus-rumus kecepatan potong, dan gerak makan. Parameter proses gurdi pada dasarnya sama dengan parameter proses pemesinan yang lain, akan tetapi dalam proses gurdi selain kecepatan potong, gerak makan, dan dan kedalaman potong perlu dipertimbangkan pula gaya aksial, dan momen puntir yang diperlukan pada proses gurdi. Parameter proses gurdi tersebut adalah :
1. Kecepatan potong :

2. Gerak makan (feed)
a. Untuk Mesin Gurdi jenis gerak makan dilakukan secara manual (Hand-feed Drilling Machine), tidak ada rumus tertentu yang digunakan, karena proses pemakanan dilakukan berdasarkan perkiraan operator mesin.
b. Untuk Mesin Gurdi dengan gerak makan dilakukan secara otomatis oleh tenaga motor listrik (Power-feed Drilling Machine) gerak makan bisa ditentukan berdasarkan Tabel 8.2 .

Selain menggunakan Tabel 8.2, gerak makan bisa diperkirakan dengan rumus empiris berikut :

3. Kedalaman potong :

4. Waktu pemotongan :

5. Kecepatan pembentukan beram

2.Geometri Mata Bor (Twist Drill)

Nama-nama bagian mata bor ditunjukkan pada Gambar 8.12. Di antara bagian-bagian mata bor tersebut yang paling utama adalah sudut helix (helix angle), sudut ujung (point angle/lip angle, 2xr), dan sudut bebas (clearance angle, alfa). Untuk bahan benda kerja yang berbeda, sudut-sudut tersebut besarnya bervariasi (Tabel 8.1).

Ada beberapa jenis mata bor untuk jenis pekerjaan yang berbeda. Bahan benda kerja dapat juga mempengaruhi jenis dari mata bor yang digunakan. Bentuk beberapa mata bor khusus untuk pengerjaan tertentu ditunjukkan pada Gambar 8.13. Penggunaan dari masing-masing mata bor tersebut adalah :

1. Mata bor helix besar (high helix drills) : mata bor ini memiliki sudut helix yang besar, sehingga meningkatkan efisiensi pemotongan, tetapi batangnya lemah. Mata bor ini digunakan untuk memotong logam lunak atau bahan yang memiliki kekuatan rendah.
2. Mata bor helix kecil (low helix drills) : mata bor dengan sudut helix lebih kecil dari ukuran normal berguna untuk mencegah pahat bor terangkat ke atas atau terpegang benda kerja ketika membuat lubang pada material kuningan dan material yang sejenis.
3. Mata bor kerja berat (heavy-duty drills) : mata bor yang digunakan untuk menahan tegangan yang tinggi dengan cara menebalkan bagian web.
4. Mata bor tangan kiri (left hand drills) : mata bor standar dapat dibuat juga untuk mata bor kiri. Digunakan pada pembuatan lubang jamak yang mana bagian kepala Mesin Bor didesain dengan sederhana yang memungkinkan berputar berlawanan arah.
5. Mata bor dengan sisi sayat lurus (straight flute drills) adalah bentuk ekstrim dari mata bor helix kecil, digunakan untuk membuat lubang pada kuningan dan plat.
6. Mata bor poros engkol (crankshaft drills) : mata bor yang didesain khusus untuk mengerjakan poros engkol, sangat menguntungkan untuk membuat lubang dalam pada material yang ulet. Memiliki web yang tebal dan sudut helix yang kadang-kadang lebih besar dari ukuran normal. Mata bor ini adalah mata bor khusus yang banyak digunakan secara luas dan menjadi mata bor standar.
7. Mata bor panjang (extension drills) : mata bor ini memiliki batang/shank yang panjang yang telah ditemper, digunakan untuk membuat lubang pada permukaan yang secara normal tidak akan dapat dijangkau.
8. Mata bor ekstra panjang (extra-length drills) : mata bor dengan badan pahat yang panjang, untuk membuat lubang yang dalam.
9. Mata bor bertingkat (step drills) : satu atau dua buah diamater mata bor dibuat pada satu batang untuk membuat lubang dengan diameter bertingkat.
10. Mata bor ganda (subland drills) : fungsinya sama dengan mata bor bertingkat. Mata bor ini terlihat seperti dua buah mata bor pada satu batang.
11. Mata bor solid carbide : untuk membuat lubang kecil pada material paduan ringan, dan material bukan logam, bentuknya bisa sama dengan mata bor standar. Proses pembuatan lubang dengan mata bor ini tidak boleh ada beban kejut, karena bahan carbide mudah pecah.
12. Mata bor dengan sisipan karbida (carbide tipped drills) : sisipan karbida digunakan untuk mencegah terjadinya keausan karena kecepatan potong yang tinggi. Sudut helix yang lebih kecil dan web yang tipis diterapkan untuk meningkatkan kekakuan mata bor ini, yang menjaga keawetan karbida. Mata bor ini digunakan untuk material yang keras, atau material non logam yang abrasif.
13. Mata bor dengan lubang minyak (oil hole drills) : lubang kecil di dalam bilah pahat bor dapat digunakan untuk mengalirkan minyak pelumas/pendingin bertekanan ke ujung mata bor. Mata bor ini digunakan untuk membuat lubang dalam pada material yang liat.
14. Mata bor rata (flat drills) : batang lurus dan rata dapat digerinda ujungnya membentuk ujung mata bor. Hal tersebut akan memberikan ruang yang besar bagi beram tanpa bagian helix. Mata bor ini digunakan untuk membuat lubang pada jalan kereta api.
15. Mata bor dengan tiga atau empat sisi potong : mata bor ini digunakan untuk memperbesar lubang yang telah dibuat sebelumnya (dengan mata bor atau di-punch). Mata bor ini digunakan karena memiliki produktivitas, akurasi, dan kualitas permukaan yang lebih bagus dari pada mata bor standar pada pengerjaan yang sama.
16. Bor senter (center drill) : merupakan kombinasi mata bor dan countersink yang sangat baik digunakan untuk membuat lubang senter (Gambar 8.14.).

3. Pengasahan Kembali Mata Bor
Pengasahan kembali dapat dilakukan pada mesin asah bor atau peralatan perlengkapan asah serta bisa juga dengan tangan. 

1. Pengasahan sempurna penyayat hanya dapat dicapai dengan mesin asah bor atau perlengkapan asah (Gambar 8.15.). Keuntungannya, kehilangan bahan perkakas akibat pengasahan minimal dan ketepatan sudut penyayat semakin akurat. Mesin ini dapat disetel sesuai dengan sesuai garis tengah bor dan panjang bor. Dengan memiringkan bor atau perlengkapan asah, maka setiap sudut ujung dan sudut bebas yang dikehendaki atau koreksi bor tertentu, dapat diasah secara tepat.
2. Jika bor diasah dengan menggunakan tangan (secara cara manual), maka dibutuhkan banyak latihan, pengetahuan, dan konsentrasi. Pada pengasahan secara manual, mata bor harus didinginkan secara intensif dengan cara mencelupkan mata bor ke cairan pendingin. Jika dalam keadaan terpaksa/darurat dilakukan pengasahan kering, maka bor tidak boleh dipanasi melebihi daya tahan panas tangan, karena ini dapat mengakibatkan hangus dan bahaya retak pengasahan.

Pengasahan mata bor dengan tangan (Gambar 8.16.), mata bor didekatkan pada cakram dengan sudut penyetelan yang besarnya setengah sudut pucuk (Gambar 8.16a). Mata bor yang diasah harus diberi dudukan mendatar dan pucuk bor diposisikan sedikit di atas sumbu cakram (Gambar 8.16b). Pada kedudukan ini bor dibimbing ke atas dan ke bawah. Bidang penyayat mata bor pertama diasah, kemudian diputar 180° dan bidang penyayat kedua diasah.

Penera/mal asahan digunakan untuk memeriksa kebenaran hasil pengasahan (Gambar 8.17.), yang diperiksa ialah sudut pucuk, sudut asah relief dan sudut penyayat lintang. Penera yang digunakan ialah penera tetap dan penera yang dapat disetel untuk macam-macam sudut pucuk. Pengujian dilakukan menurut metode celah cahaya. Penera asah harus diletakkan dengan benar pada bor.

Kesalahan yang dapat ditimbulkan akibat pengasahan dengan tangan adalah :

1. Sudut pucuk tidak sama (Gambar 8.18a.). Pucuk bor memang berada di tengah, namun yang melaksanakan penyayatan hanya satu penyayat. Akibatnya, bor dibebani sepihak, penyayat cepat aus, bor melenceng, sehingga lubang bor menjadi tidak tepat dan kasar.
2. Panjang penyayat tidak sama (Gambar 8.18b.), namun kedua sudut pucuknya sama besar, pucuk bor tidak terletak di tengah. Akibatnya, garis tengah lubang lebih besar dari pada garis tengah bor. 
3. Sudut pucuk dan panjang penyayat tidak sama (Gambar 8.18c.), bor dibebani sepihak. Akibatnya, lubang lebih besar dan tidak bersih, bor cepat tumpul, dan penyayat bisa retak.
4. Pengasahan relief terlalu kecil. Akibatnya, bor dapat tersandung dalam lubang, sehingga diperlukan tekanan laju yang lebih besar.
5. Pengasahan relief terlalu besar. Akibatnya, bor bisa tersangkut dan patah.

Pedoman dasar : Kedua penyayat harus senantiasa sama panjang dan memiliki sudut yang sama besar.