Mesin Bor

Setelah mempelajari topik ini, mahasiswa diharapkan mampu:

Menyebutkan defenisi mesin bor
Menyebutkan fungsi mesin bor
Menyebutkan jenis-jenis mesin bor
Menyebutkan kapasitas mesin bor
Menyebutkan pemegang mata bor
Menyebutkan pemegang dan penjepit benda kerja
Menyebutkan jenis-jenis mata bor
Menyebutkan prinsip pengeboran
Menyebutkan kecepatan potong pengeboran
Menyebutkan pemakanan pengeboran

Mesin bor adalah suatu jenis mesin perkakas pengerjaan logam yang berfungsi untuk mengerjakan lobang.

Fungsi mesin bor adalah:

Membuat lobang
Membuat lobang bertingkat
Membesarkan lobang
Chamfer

Jenis-jenis mesin bor menurut macamnya:

Mesin bor meja
Mesin bor lantai
Mesin bor radial
Mesin bor koordinat
Mesin bor tangan

Sedangkan menurut kapasitasnya, mesin bor digolongkan atas:

Diameter terbesar lobang yang dapat dikerjakan
Jarak gerak poros maksimum turun naik
Jarak poros maksimum dengan meja mesin
Jarak terjauh antara tiang dengan poros mesin

JENIS-JENIS MESIN BOR

1. Mesin Bor Meja

Mesin bor meja adalah mesin bor yang diletakkan diatas meja. Mesin ini digunakan untuk membuat lobang benda kerja dengan diameter kecil (terbatas sampai dengan diameter 16 mm). Prinsip kerja mesin bor meja adalah putaran motor listrik diteruskan ke poros mesin sehingga poros berputar. Selanjutnya poros berputar yang sekaligus sebagai pemegang mata bor dapat digerakkan naik turun dengan bantuan roda gigi lurus dan gigi rack yang dapat mengatur tekanan pemakanan saat pengeboran.

Gambar 1. Mesin Bor Meja

2. Mesin Bor Lantai

Mesin bor lantai adalah mesin bor yang dipasang pada lantai. Mesin bor lantai disebut juga mesin bor kolom. Jenis lain mesin bor lantai ini adalah mesin bor yang mejanya disangga dengan batang pendukung. Mesin bor jenis ini biasanya dirancang untuk pengeboran benda-benda kerja yang besar dan berat.

Gambar 2. Mesin Bor Lantai

3. Mesin Bor Radial

Mesin bor radial khusus dirancang untuk pengeboran benda-benda kerja yang besar dan berat. Mesin ini langsung dipasang pada lantai, sedangkan meja mesin telah terpasang secara permanen pada landasan atau alas mesin.

Gambar 3. Mesin Bor Radial

4. Mesin Bor Koordinat

Mesin bor koordinat pada dasarnya sama prinsipnya dengan mesin bor sebelumnya. Perbedaannya terdapat pada sistem pengaturan posisi pengeboran. Mesin bor koordinat digunakan untuk membuat/membesarkan lobang dengan jarak titik pusat dan diameter lobang antara masing-masingnya memiliki ukuran dan ketelitian yang tinggi. Untuk mendapatkan ukuran ketelitian yang tinggi tersebut digunakan meja kombinasi yang dapat diatur dalam arah memanjang dan arah melintang dengan bantuan sistem optik. Ketelitian dan ketepatan ukuran dengan sisitem optik dapat diatur sampai mencapai toleransi 0,001 mm.

Gambar 4. Mesin Bor Koordinat

PEMEGANG MATA BOR

1. Cekam Bor

Cekam bor digunakan untuk memegang mata bor bertangkai silindris. Biasanya cekam ini mempunyai 2 atau 3 rahang penjepit. Ukuran cekam bor ditunjukkan oleh diameter terbesar dari mata bor yang dapat dijepit..

Gambar 5. Cekam Bor

2. Sarung Pengurung/Sarung Tirus

Mata bor yang bertangkai tirus dapat dipegang oleh sarung pengurung yang berlobang tirus. Oleh karena tangkai dan sarung berbentuk tirus, maka pada saat mata bor ditekan, ia akan saling mengunci.

Gambar 6. Sarung Pengurung

Lobang dan tangkai tirus dibuat menurut tirus morse, yaitu ketrirusan menurut standar internasional.

Tabel 1. Ukuran Tirus

MORSE	DIAMETER TIRUS TERBESAR
Morse 1	12,20 mm
Morse 2	18,00 mm
Morse 3	24,10 mm
Morse 4	31,60 mm

PEMEGANG DAN PENJEPIT BENDA KERJA

1. Ragum Tangan

Ragum tangan dapat dibuka dan dikunci dengan kekuatan tangan. Benda kerja yang dapat dijepit oleh ragum tangan harus berukuran kecil dan terbatas sampai pada diameter ± 6 mm.

Gambar 7. Penjepitan Benda Kerja Dengan Ragum Tangan

2. Ragum Mesin

Benda kerja yang besar tidak dapat dipegang oleh tangan karena gaya pemotongannya semakin besar, maka digunakan ragum mesin.

Gambar 8. Penjepitan Benda Kerja Dengan Ragum Mesin

3. Meja Mesin

Penjepitan benda kerja pada meja mesin umumnya dilakukan apabila benda kerja tidak mungkin di jepit oleh ragum. Teknik penjepitan benda kerja menggunakan baut pengunci T yang mana baut ini dimasukkan ke dalam alur meja mesin bor.

Gambar 9. Penjepitan Benda Kerja Dengan

Meja Mesin

4. Tangan

Pemegangan benda kerja dengan tangan dapat dilakukan untuk benda kerja yang kecil dan panjang serta lobang yang dibuat tidak dalam dan berdiameter kecil.

MATA BOR

Mata Bor Spiral

Disebut mata bor spiral karena mata bor ini mempunyai alur potong melingkar yang berbentuk spiral sepanjang badan. Mata bor spiral mempunyai dua bagian utama yaitu mata potong dan sudut pemotong.

Mata bor spiral dibuat dari bahan baja karbon, baja campuran, baja kecepatan tinggi dan karbida. Bentuk badan mata bor ini tidak silindris tetapi berbentuk tirus dari ujung sampai batas tangkai dengan kenaikan 0,05 mmsetiap kenaikan panjang 100 mm.

Mata bor spiral terdapat dua macam bentuk tangkai, yaitu tangkai berbentuk silindris dan tangkai yang berbentuk tirus. Alur spiral mempunyai sudut tatal dan dapat mempercepat keluarnya bram selama pengeboran. Mata potong terdiri dari dua buah bibir pemotong. Tebal bor merupakan tulang/punggung yang berbentuk spiral , bagian ini terdapat di kedua alur pemotong. Sisi pemotong terdapat sepanjang alur pemotong dan ini dapat menentukan ukuran bor.

Gambar 10. Bor Spiral dan Bagian-Bagiannya

Mata Pemotong

Mata potong terdiri dari dua bagian, yaitu bibir pemotong dan sisi pemotong. Bibir pemotong mata bor terdapat dua buah yang terletak antara dua sisi pemotong yang saling berhadapan. Kedua sisi pemotongan ini diasah hingga membentuk sudut yang bervariasi sesuai dengan bahan yang di bor.

Tabel 2. Sudut Mata Bor

BESAR SUDUT	BAHAN
50⁰-80⁰	Kuningan, Perunggu
118⁰	Baja, Besi Tuang, Baja Lunak, Baja Tuang
140⁰	Baja Keras

Sudut Potong

Sudut potong mata bor terdapat empat macam, yaitu:

- Sudut Bebas (a)

- Sudut Mata Potong (b)

- Sudut Tatal (γ)

- Sudut Pemotongan (δ)

Gambar 11. Sudut Potong

Ujung mata pemotong harus selalu tajam. Pusat/ujung bibir pemotong yang tidak sentris saat pengasahan mata bor menghasilkan beban yang tidak sama terhadap bor. Akibatnya lobang yang terbentuk tidak tepat, bergeser/menyimpang posisinya dari senter yang ditentukan.

PRINSIP PENGEBORAN

Berdasarkan pekerjaan yang dilakukan, maka mesin bor dapat berfungsi untuk membuat lobang silindris dan bertingkat, membesarkan lobang, memcemper lobang dan mengetap.

Pekerjaan yang banyak menuntut ketelitian yang tinggi pada pengeboran adalah pada saat menempatkan mata bor pada posisi yang tepat di titik senter.

KECEPATAN POTONG PENGEBORAN

Kecepatan potong ditentukan dalam satuan panjang yang dihitung berdasarkan putaran mesin per menit. Atau secara defenitif dapat dikatakan bahwa kecepatan potong adalah panjangnya bram yang terpotong per satuan waktu.

Setiap jenis logam mempunyai harga kecepatan potong tertentu dan berbeda-beda. Dalam pengeboran putaran mesin perlu disesuaikan dengan kecepatan potong logam. Bila kecepatan potongnya tidak tepat, mata bor cepat panas dan akibatnya mata bor cepat tumpul atau bisa patah.

Kecepatan potong ditentukan oleh:

-         Jenis bahan yang akan dibor
-         Jenis bahan mata bor
-         Kualitas lobang yang diinginkan

-       Efesiensi pendinginan
-       Cara/teknik pengeboran
-       Kapasitas mesin bor

Tabel 3. Harga Kecepatan Mata Bor Dari Bahan HSS

BAHAN	KECEPATAN POTONG (m/menit)
Alumunium Campuran Kuningan Campuran Perunggu Tegangan Tinggi Besi Tuang Lunak Besi Tuang Menengah Besi Tuang Keras Tembaga Baja Karbon Rendah Baja Karbon Sedang Baja Karbon Tinggi Baja Perkakas Baja Campuran	60 – 100 30 – 100 25 – 30 30 – 50 25 – 30 10 – 20 20 – 30 30 – 50 20 – 30 15 – 20 10 – 30 15 – 25

Untuk mendapatkan putara mesin bor per menit ditentukan berdasarkan keliling mata bor dalam satuan panjang . Kemudian kecepatan potong dalam meter per menit dirubah menjadi milimeter per menit dengan perkalian 1000. akhirnya akan diperoleh kecepatan potong pengeboran dalam harga milimeter per menit.

Dalam satu putaran penuh, bibir mata bor (Pe) akan menjalani jarak sepanjang garis lingkaran (U). Oleh karena itu, maka

Dimana:

U = Keliling bibir mata potong bor

D = Diameter mata bor

p = 3.14

Jarak keliling pemotongan mata bor tergantung pada diameter mata bor.

Gambar 12. Hubungan Diameter Mata Bor dan Keliling Mata Bor

Waktu pemotongan juga menentukan kecepatan pemotongan. Oleh karena itu jarak yang ditempuh oleh bibir pemotong mata bor harus sesuai dengan kecepatan putar mata bor. Berdasarkan hal tersebut maka jarak keliling bibir pemotongan mata bor (U) selama n putaran per menit dapat dihitung dengan rumus:

U = p x d x n

Dimana:

U = keliling bibir potong mata bor

D = Diameter mata bor

N = putaran mata bor per menit

Biasanya kecepatan potong dilambangkan dengan huruf V dalam satuan meter per menit. Jarak keliling yang ditempuh mata bor adalah sama dengan jarak atau panjangnya bram yang terpotong dalam satuan panjang per satuan waktu.

Berdasarkan hal tersebut maka jarak keliling yang ditempuh mata potong bor (U) sama dengan panjangnya bram terpotong dalam satuan meter per menit. Berarti kecepatan potong sama dengan jarak keliling pemotongan mata bor. Maka:

V = U
V= p x d x n (m/menit)

Berdasarkan rumus diatas selanjutnya putaran mata bor dalam satu menit adalah

PEMAKANAN PENGEBORAN

Pemakanan adalah jarak perpindahan mata potong bor ke dalam lobang/benda kerja dalam satu kali putaran mata bor. Besarnya pemakanan dalam pengeboran dipilih berdasarkan jarak pergeseran mata bor dalam satu putaran, sesuai dengan yang diinginkan.

Pemakanan juga tergantung pada bahan yang akan dibor, kualitas lobang yang dibuat, kekuatan mesin yang ditentukan berdasarkan diameter mata bor.

Tabel 4. Besarnya Pemakanan Berdasarkan Diameter Mata Bor

Diameter Mata Bor (mm)	Besarnya Pemakanan Dalam Satu Kali Putaran (mm)
- 3 3 – 6 6 – 12 12 – 25 25 – dan seterusnya	0.025 – 0.050 0.050 – 0.100 0.100 – 0.175 0.175 – 0.375 0.375 – 0.675