NOWE TRENDY W OBRÓBCE WYSOKOWYDAJNEJ (HPC)

Transkrypt

1 NOWE TRENDY W OBRÓBCE WYSOKOWYDAJNEJ (HPC) Krzysztof JEMIELNIAK 1 1. WSTĘP Konferencje High Performance Cutting, zostały zainicjowane przez grupę roboczą CIRP poświęconą tej tematyce. Odbywają się co dwa lata (2004 Aachen, 2006 Vancouver, 2008 Dublin), co roku są większe, stale bardzo ciekawe, na wysokim poziomie tak naukowym jak organizacyjnym. Na ostatniej, odbytej jesienią ubiegłego roku w Gifu (Japonia), przedstawiono 156 referatów z 22 krajów. Ich rozkład, będący ciekawym przyczynkiem do aktualności tematyki badawczej, przedstawiono na rysunku 1. Rys. 1. Rozkład tematyki referatów na 4 th CIRP International Conference on High Performance Cutting W niniejszym referacie zostały przedstawione główne tezy niektórych z nich, najciekawsze (zdaniem autora), dotyczące wybranych grup tematycznych. 1 Zakład Automatyzacji, Obrabiarek i Obróbki Skrawaniem, Wydział Inżynierii Produkcji, Politechnika Warszawska. 13

2 2. MIKROOBRÓBKA Suzuki i in. [11] zajęli się obróbką ceramicznych form i matryc frezami z diamentu polikrystalicznego. Proces wytwarzania takich narzędzi przedstawiono na rys. 2. Rys. 2. Wytwarzanie mikrofrezów z PCD [11] Ocenę skrawności takich narzędzi przeprowadzono obrabiając sferyczne formy z węglika wolframu oraz soczewki Fresnela. Wykazano, że trwałość tych narzędzi jest ponad dziesięciokrotnie wyższa niż ściernic diamentowych, przy zachowaniu wysokich parametrów dokładności i gładkości powierzchni. Diament monokrystaliczny (SCD) jest idealnym materiałem do formowania ostrych krawędzi skrawających, wolnych od wykruszeń, stąd narzędzia wykonane z niego są używane do ultra precyzyjnego skrawania od trzydziestu lat. Zastosowanie to jest jednakże ograniczone do skrawania ciągłego materiałów nieżelaznych jak aluminium czy miedź, jako że SCD łatwo ulega ścinaniu wzdłuż płaszczyzn krystalograficznych. Wady tej nie ma diament nano-polikrystaliczny (NPD), formowany przez bezpośrednią transformację węgla amorficznego o dużej czystości, który jest ponadto twardszy niż SCD. NPD jest więc obiecującym materiałem narzędziowym nowej generacji. Z drugiej strony zaleta NPD jako narzędzia jest jego wadą jako przedmiotu obrabianego; nie obrabia się wzdłuż płaszczyzn krystalograficznych przez docieranie, czyniąc go trudnym w kształtowaniu narzędzi. Semba i in. [10] zaproponowali hybrydowe wytwarzanie mikrofrezów o średnicy 50 µm z NPD, stosując laser pulsacyjny do zgrubnego formowania narzędzia oraz szlifowanie na sucho do obróbki wykończeniowej. Na rys. 3 przedstawiono mikrofotografie wykonanego w ten sposób narzędzia po obróbce zgrubnej (laserem) i wykończeniowej. Próby frezowania węglika spiekanego o twardości 1350 HV, z głębokością skrawania 0,5 µm i posuwem 0,5µm/obr wykazały, że NPD ma doskonałą odporność na wykruszenia, umożliwiając uzyskiwanie chropowatości powierzchni 20nm. 14

3 Rys. 3. Mikrofotografie powierzchni mikrofrezu z NPD po obróbce zgrubnej laserem (a) i wykończeniowej szlifowaniem (b) PCD [10] 3. OBRÓBKA MATERIAŁÓW LOTNICZYCH Obróbka materiałów stosowanych w przemyśle lotniczym, zwłaszcza super stopów niklu i tytanu, cieszy się niezmienne dużą uwagą badaczy. Liu i in. [6] porównali skrawalność frezów z diamentu polikrystalicznego (PCD) z wykonanymi z polikrystalicznego azotku boru (PCBN) przy wykończeniowym frezowaniu stopu tytanu Ti-6.5Al-2Zr-1Mo-1V. Trwałość ostrza dla tych pierwszych była znacznie wyższa (rys. 4), a głównymi mechanizmami zużycia obu były mikro wykruszenia, adhezja i dyfuzja. Narzędzie PCBN ulegało także utlenianiu zużyciu skoncentrowanemu VB N. Utwardzenie powierzchni obrobionej oraz defekty warstwy wierzchniej były w obu przypadkach niewielkie. Chropowatość powierzchni była niższa dla PCD, ze względu na mniejsze zużycie ostrza. 15

4 Rys. 4. Zużycia ostrza frezów z PCD i PCBN przy frezowaniu stopu tytanu [6] Armenida i in. [1] zajęli się porównaniem skrawalności nowego stopu tytanu Ti-5Al-4V-0.6Mo-0.4Fe (TIMETAL 54M) i klasycznego stopu Ti6Al4V, z uwzględnieniem różnych obróbek cieplnych, przy toczeniu niepokrywanymi węglikami spiekanymi. Mierzono zużycie ostrza, składowe siły skrawania, morfologię wiórów i temperatury skrawania. Na rys. 5 przedstawiono zużycia ostrzy i morfologię wiórów przy obróbce obu materiałów po różnej obróbce cieplnej. Rys. 5. Zużycie ostrzy i postaci wióra po toczeniu stopów tytanu różnie obrobionych cieplnie [1] 16

5 Skrawalność stopu TIMETAL 54M okazała się lepsza, co przypisano drobniejszej mikrostrukturze. Najgorsze rezultaty uzyskano dla stopu po wyżarzaniu β. 4. MODELOWANIE DYNAMICZNYCH WSPÓŁCZYNNIKÓW SIŁ SKRAWANIA W ciągu ostatnich kilku lat bardzo znacznie wzrosło zainteresowanie badaczy modelowaniem dynamicznych współczynników sił skrawania (DWSS), wykorzystywanych głównie w analizie i przewidywaniu stabilności obróbki. Od kilkudziesięciu lat dominował model zakładający jedynie sztywność procesu skrawania oraz niezależność DWSS od grubości warstwy skrawanej (WS). Od kilku lat jest on jednak coraz częściej kwestionowany. Gonzalo i Beristain [2] wykazali eksperymentalnie, że współczynniki te dla grubości WS większej niż 60 µm są wyraźnie wyższe niż wyznaczone dla pełnego zakresu grubości, a ponadto wartości otrzymane przy toczeniu są zgodne z wyznaczonymi przy frezowaniu. Sztywność procesu skrawania dla małych grubości WS okazała się znacznie trudniejsza do zamodelowania i zmierzenia, ze względu na zmienny przy frezowaniu przekrój WS. Rys. 6. Wyznaczanie współczynnika tłumienia procesu skrawania w teście toczenia z malejącą prędkością skrawania (a), oraz wyniki badania i wyznaczania granicy stabilności (b) [5] Mimo iż od bardzo dawna znany jest efekt stabilności niskich prędkości, wynikający z interferencji powierzchni przyłożenia z powierzchnią skrawania, tłumienie procesu 17

6 skrawania było przez wiele lat praktycznie zapomniane. Współcześnie jednak wiele prac poświęconych jest temu zagadnieniu. Kurata i in. [5] postanowili wyznaczyć współczynnik tłumienia procesu skrawania przy pomocy testu toczenia czołowego podatnego pręta (rys. 6a). Zmniejszająca się prędkość skrawania (przy stałej prędkości obrotowej) sprawia, iż drgania samowzbudne występujące na początku i zanikają w pewnym momencie w wyniku wspomnianego tłumienia. Znajomość prędkości skrawania, przy której znikają drgania, pozwala na określenie współczynnika tłumienia w oparciu o odwrotną analizę stabilności. Badania granicy stabilności wykazały, że uwzględnienie tłumienia procesu znacznie zwiększa dokładność obliczeń przy niskich prędkościach skrawania (rys. 6b). O ile stabilność dla niskich prędkości jest (jak wspomniano) faktem uznanym od lat, o tyle niektórzy autorzy utrzymują, iż oddziaływanie powierzchni przyłożenia i skrawania ma znaczenie także dla wysokich prędkości. Sellmeier and Denkena [9] zajęli się wpływem sfazowania powierzchni przyłożenia (do α f =1 ) na stabilność obróbki. Założyli oni, że siła tłumiąca, przeciwstawiająca się wcinaniu narzędzia w materiał obrabiany (F pd ) jest proporcjonalna do objętości materiału (V), który musi zostać odkształcony plastycznie (rys. 7): (1) Objętość tę można wyznaczyć z zależności (2) gdzie b f szerokość sfazowania, z długość krawędzi skrawającej. α fe roboczy kąt przyłożenia: (3) gdzie: kąt przyłożenia, odpowiednio prędkość drgań narzędzia i przedmiotu obrabianego w kierunku prostopadłym do prędkości skrawania, analogicznie dla kie- runku prędkości skrawania, prędkość posuwu, kąt obrotu ostrza frezu. 18

7 Rys. 7. Uproszczony model dynamicznych sił skrawania przy frezowaniu [9] Zakładając, że prędkość posuwu oraz prędkości drgań są znacznie mniejsze od prędkości skrawania, zależność powyższą można uprościć do: (4) Przeprowadzone badania i analizy teoretyczne potwierdziły wpływ tłumienia procesu skrawania na stabilność nawet przy wysokich prędkościach skrawania, kiedy to roboczy kąt przyłożenia nie spada poniżej zera. Wynika to ze sprężystego odkształcenia materiału obrabianego, które powoduje kontakt powierzchni skrawania z powierzchnią przyłożenia nawet przy dodatnich, bliskich zera kątach przyłożenia. 5. WYTWARZANIE PRZYJAZNE ŚRODOWISKU Od wielu lat badacze poświęcają wiele uwagi wytwarzaniu przyjaznemu środowisku, które w dużej mierze polega na eliminacji lub ograniczeniu ilości cieczy obróbkowej. Znaną od dawna lecz wciąż rozwijaną tendencją jest zastosowanie smarowania minimalnego (minimal quantity of lubrication - MQL) w coraz to trudniejszych warunkach. Rahim i Sasahara [8] przestawili próbę zastosowania MQL do wiercenia Inconelu 718 z użyciem oleju palmowego (MQLPO). Dla porównania użyto estrów syntetycznych (MQLSE), chłodzenia samym powietrzem oraz tradycyjnego chłodzenia obfitego. Autorzy przebadali wpływ sposobu chłodzenia na siły skrawania, temperaturę przedmiotu obrabianego i sposób tępienia się narzędzi z węglików pokrywanych AlTiN. Wyniki przedstawiono na rysunku 8. Wskazują one, iż chłodzenie powietrzem daje najgorsze wyniki pod każdym względem. Temperatura przedmiotu okazała się dla obu mediów MQL nieco niższa niż przy chłodzeniu obfitym (rys 8a). Zastosowanie oleju palmowego (MQLPO) pozwoliło na uzyskanie mniejszych sił skrawania niż otrzymane przy stosowaniu MQLSE, dzięki formowaniu cienkiej warstewki smarującej redukującej tarcie 19

8 między narzędziem a przedmiotem obrabianym (rys 8b). O ile zużycie powierzchni przyłożenia w strefie środkowej (VB B ) było przy chłodzeniu MQL i obfitym podobne, o tyle zużycie w strefie naroża (VB C ) wyraźnie zależało od sposobu chłodzenia, wykazując znaczną przewagę techniki MQLPO. Badania wykazały zatem, że tradycyjne, obfite chłodzenie przy obróbce Inconelu 718 może być z powodzeniem (a nawet lepszymi wynikami) zastąpione przez MQL, a ponadto olej palmowy jest realną alternatywą dla estrów syntetycznych w tym zastosowaniu. Rys. 8. Wyniki badań wpływu różnych sposobów chłodzenia na: a) temperaturę przedmiotu, b) siły skrawania i c) zużycie ostrza na powierzchni przyłożenia i w rejonie naroża [8] Inny wariant chłodzenia przyjaznego środowisku przy obróbce Inconelu 718 przestawili Pusavec i in. [7], którzy analizowali naprężenia resztkowe po toczeniu tego 20

9 materiału z chłodzeniem kriogenicznym (Cryo). Dla porównania stosowali także obróbkę na sucho (Dry), ze smarowaniem minimalnym (MQL) oraz kombinację chłodzenia kriogenicznego z minimalnym smarowaniem (CryoMQL). Uzyskane wyniki wykazały, że chłodzenie kriogeniczne generuje większe naprężenia ściskające, przeważające w głębszych warstwach materiału pod obrobioną powierzchnią, co prowadzi do poprawienia jakości wyrobu i charakterystyki użytkowej z punktu widzenia wytrzymałości zmęczeniowej i odporności na zużycie. Na rys. 9 przedstawiono rozkład twardości i wygląd mikrostruktury po obróbce z wymienionymi sposobami chłodzenia. Smarowanie stanowi kluczowy problem przy toczeniu twardych materiałów narzędziami diamentowymi, jak na przykład. spiekanym reakcyjnie węglikiem krzemu (RB-SiC). Yan i in. [14] przebadali możliwość wykorzystania nanocząsteczek (proszków) rozproszonych w smarze na efektywność smarowania przy toczeniu z obracającym się narzędziem. Rys. 9. Wyniki pomiaru twardości warstwy wierzchniej po różnych sposobach chłodzenia oraz porównanie uzyskanych mikrostruktur [7] Zastosowano cztery rodzaje cząsteczek: dwusiarczek molibdenu (MoS 2 ), włókno grafitowe (GF), miedź (Cu) oraz tlenek miedzi (CuO). Rozmiary ziaren wynosiły od kilku dziesiątych do setek nanometra, a uzyskane wyniki wskazały, iż zarówno rodzaj jak koncentracja nanocząsteczek znacznie wpływa na efektywność smarowania. Próby wykazały, że dla wszystkich proszków siły skrawania malały wraz z koncentracją, do ok. 10%. Wyższa koncentracja nie dawała dalszego obniżenia sił. Na rys. 10 przedstawiono przebieg pogarszania się chropowatości powierzchni obrobionej wraz z rosnącą obrobioną powierzchnią (czasem skrawania), przy użyciu różnych prosz- 21

10 ków. Jak widać, smar zawierający 10% nanocząsteczek Cu pozwolił na uzyskanie najlepszej jakości powierzchni. Również zużycie ostrza było w tym przypadku najniższe. Hipotetyczny mechanizm oddziaływania cząsteczek wyjaśniono na rys. 11. Obracające się narzędzie tworzy klinową przestrzeń między krawędzią skrawającą i przedmiotem obrabianym, w której nanocząsteczki ulegają deformacji i pękaniu, tworząc bardzo cienką warstewkę stałego smaru, który istotnie łagodzi bezpośredni kontakt narzędzia z przedmiotem obrabianym. Doskonałe właściwości nanocząstek Cu mogą wynikać z istotnie wyższej mikroplastyczności miedzi w porównaniu do innych zastosowanych materiałów. Innym czynnikiem wpływającym na efektywność tego smarowania jest rozmiar cząsteczek mniejsze są korzystniejsze, ponieważ łatwiej wnikają w przestrzeń między narzędziem a przedmiotem. Rys. 10. Zależność chropowatości powierzchni od pola powierzchni obrobionej, przy zastosowaniu różnych nanoproszków [14] Rys. 11. Model oddziaływania smaru z nanocząsteczkami przy obracającym się narzędziu [14] 6. NARZĘDZIA I MATERIAŁY NARZĘDZIOWE Z natury rzeczy, szereg referatów było poświęconych nowym konstrukcjom narzędzi i materiałom narzędziowym. Klocke i in. [4] zajęli się mechanizmami zużycia 22

11 i skrawnością narzędzi z węglików spiekanych pokrywanych (Ti,Al)N/γ-Al 2 O 3 podczas toczenia, wiercenia i frezowania stali austenitycznych z zastosowaniem chłodziw przyjaznych środowisku. Warstwę (Ti,Al)N zastosowano w celu zwiększenia adhezji γ-al 2 O 3 do podłoża. W referacie przedstawiono dość dokładnie technologię i parametry pokrywania, tu ograniczymy się po pokazania wyniku końcowego rys. 12. Morfologia warstwy pośredniej (Ti,Al)N jest drobnoziarnista i gęsta. Warstwa zewnętrzna γ-al 2 O 3 jest również drobnoziarnista, lecz ma strukturę kolumnową. Rys. 12. Struktura pokrycia (Ti,Al)N/γ-Al 2 O 3 [4] Rys. 13. Wyniki porównania skrawności trzech narzędzi przy toczeniu stali X6CrNiMoTi wykończeniowym (a p = 0,5 mm, górny wiersz), oraz zgrubnym (a p = 2,0 mm, dolny wiersz) [4] Próby toczenia wykończeniowego przeprowadzono stosując obok nowego narzędzia, także węglik niepokrywany, oraz dostępny komercyjnie o podobnym pokryciu PVD γ-al 2 O 3 /TiAlN (rys. 13). Narzędzie niepokrywane zużywało się tak szybko, że obniżono prędkość skrawania z 250 do 150 m/min. 23

12 Nowe narzędzie miało znacznie wyższą trwałość (droga skrawania l c =6650), dłuższa także od narzędzia komercyjnego l c =4825 (rys. 13, górny wiersz). Wyniki toczenia zgrubnego wykazały zbliżone zużycie obu narzędzi pokrywanych, znacznie mniejsze niż niepokrywanego (rys. 13, dolny wiersz). Testy wiercenia wykazały znaczną przewagę narzędzia pokrywanego nową metodą nad niepokrywanym Tu porównano także skuteczność chłodzenia emulsją i estrami syntetycznymi, które okazały się znacznie skuteczniejsze po wykonaniu 350 otworów nie osiągnięto kryterium stępienia (rys 14 z lewej.). Na końcu prób, nawet po dużej liczbie wykonanych otworów (150 i 350) strefa skrawania wierteł pokrywanych była równie homogeniczna jak niepokrywanych, bez odprysków czy wykruszeń pokrycia. Rys. 14. Porównanie skrawności wierteł niepokrywanych i pokrywanych (Ti,Al)N/γ-Al 2 O 3 przy wierceniu stali X6CrNiMoTi z chłodzeniem emulsją i estrem syntetycznym [4] Uhlmann i Wacinski [12] przedstawili nową konstrukcję monolitycznych frezów z SiAlON-u o średnicy 8 mm i 8-12 zębach, bez specjalnego przygotowania ostrzy, które były szlifowane w celu uzyskania ostrych krawędzi skrawających, bez wykruszeń. Testowali kilka różnych geometrii ostrza, frezując drobnoziarnisty stop niklu MAR M247 z prędkością skrawania 600 m/min. Nie prowadzono pomiarów zużycia ostrza, ponieważ było ono zakryte przez narost, trudny lub wręcz niemożliwy do usunięcia. Zamiast tego posłużono się pomiarami sił skrawania, zakładając, że ich wzrost jest powiązany ze zużyciem ostrza (rys 15). Wykazano możliwość stosowania złożonej geometrii ostrza ceramicznego frezu. Duże kąty pochylenia rowków wiórowych powodowały niższe siły skrawania. Większe liczby ostrzy pozwalają na osiągnięcie większych wydajności. Yamamoto i in. [13] porównali temperatury w strefie skrawania oraz zużycie ostrza narzędzi z wymuszonym obrotem płytki (DRT) z narzędziami konwencjonalnymi, przy toczeniu materiałów trudnoobrabialnych: stali nierdzewnej SUS304 oraz stopu niklu Inconel 718. Wyższe prędkości skrawania i większe posuwy powodowały, że średnie temperatury w strefie skrawania były dla narzędzi obrotowych wyższe, jednakże krótkotrwałość kontaktu zapobiegała podwyższonemu zużyciu. Ponadto te wyższe temperatury powodowały redukcję adhezji i wykruszeń. 24

13 Rys. 15. Narastanie narostu oraz wzrost sił skrawania przy obróbce frezami o różnych kątach pochylenia rowka wiórowego [12] Rys. 16. Zużycie ostrza, wydajność obróbki przy toczeniu stali SUS304 z różnymi prędkościami skrawania narzędziem konwencjonalnym (z lewej) i obracającym się (z prawej) [13] Na rysunku 16 przedstawiono wydajność obróbki i zużycie ostrza przy toczeniu stali SUS304 oboma narzędziami. Narzędzie konwencjonalne (rys. 16 z lewej) zużywało się nieznacznie przy prędkościach skrawania m/min, jednakże przy wyższych prędkościach zużycie silnie wzrastało z prędkością. Zupełnie inaczej zachowywało się narzędzie obrotowe (rys. 16 z prawej), w którym występowały znaczne wykruszenia i adhezja przy niższych prędkościach, podczas gdy dla wyższych zużycie było znacznie mniejsze niż dla narzędzia konwencjonalnego. 25

14 Wart zauważenia jest także znikomy wzrost zużycia narzędzia obrotowego w zakresie prędkości m/min. Przy v c =500 m/min zużycie narzędzia konwencjonalnego było dziesięciokrotnie wyższe niż obrotowego. Podobne wyniki osiągnięto przy toczeniu stopu Inconel 718. Badania wpływu posuwu na zużycie obu narzędzi przeprowadzono przy toczeniu stali SUS304 z v c = 500 m/min i a p = 0,5 mm (rys. 17). Czas skrawania narzędziem konwencjonalnym był ponad dwukrotnie krótszy niż obrotowym, ze względu na znaczne zużycie. Rys. 17. Wpływ posuwu na zużycie ostrza i wydajność obróbki przy toczeniu stali SUS304 narzędziem konwencjonalnym i obracającym się [13] Rys. 18. Wiertło o niesymetrycznych krawędziach skrawających i błędy okrągłości uzyskane przy różnych kątach asymetrii przy wierceniu różnych materiałów [3] Hori i in.[3] zaproponowali wiertło kręte z asymetrycznymi krawędziami, dzięki któremu uzyskali znaczne obniżenie błędu kołowości otworu przy obróbce różnych materiałów (rys. 18). Optymalny okazał się kąt asymetrii stopni. 26

15 PODZIĘKOWANIA Badania zrealizowano w ramach Projektu Nowoczesne technologie materiałowe stosowane w przemyśle lotniczym Nr POIG /08 w Programie Operacyjnym Innowacyjna Gospodarka (POIG). Projekt współfinansowany przez Unię Europejską ze środków Europejskiego Funduszu Rozwoju Regionalnego. LITERATURA [1] ARMENDIA M., et al., The Influence of Heat Treatment in the Machinability of Titanium Alloys: Ti6Al4V and Ti-5Al-4V-0.6Mo-0.4Fe (Ti54M), Proceedings of 4th CIRP International Conference on High Performance Cutting, Gifu, 2010, paper C02. [2] GONZALO O., BERISTAIN J., Time Domain Identification of The Milling Specific Force Coefficients with Cutter Run-Out, Proceedings of 4th CIRP International Conference on High Performance Cutting, Gifu, 2010, paper A10. [3] HORI S. et al., Improvement of Roundness of Drilled Hole Using an Asymmetric Cutting Edge Drill, paper F21. [4] KLOCKE F. et al., Deposition of g-alumina PVD Coatings and Analysis of Their Performance in Machining of Austenitic Steels, Proceedings of 4th CIRP International Conference on High Performance Cutting, Gifu, 2010, paper F26. [5] KURATA Y., et al., Chatter Stability in Turning with In Process Identified Process Damping, Proceedings of 4th CIRP International Conference on High Performance Cutting, Gifu, 2010, paper A15. [6] LIU P., FU Y., XU J., High Performance Milling of Titanium Alloy with PCD and PCBN Tools, Proceedings of 4th CIRP International Conference on High Performance Cutting, Gifu, 2010, paper C04. [7] PUSAVEC F., et al., Analysis of Residual Stresses in Sustainable Cryogenic Machining of Nickel Based Alloy - Inconel 718, Proceedings of 4th CIRP International Conference on High Performance Cutting, Gifu, 2010, paper D13. [8] RAHIM E., SASAHARA H., The Effect of MQL Fluids on the Drilling Performance of Nickel-Based Superalloy, Proceedings of 4th CIRP International Conference on High Performance Cutting, Gifu, 2010, paper D02. [9] SELLMEIER V., DENKENA B., High Speed Process Damping in Milling, Proceedings of 4th CIRP International Conference on High Performance Cutting, Gifu, 2010, paper A01. [10] SEMBA T., OKAZAKI R., SUMIYA H., Ultraprecision Cutting of Cemented Carbide Using Microball Endmill Made of Nano-Polycrystalline Diamond, Proceedings of 4th CIRP International Conference on High Performance Cutting, Gifu, 2010, paper B01. [11] SUZUKI H., et al., Precision Cutting of Structured Ceramic Molds with Micro PCD Milling Tool, Proceedings of 4th CIRP International Conference on High Performance Cutting, Gifu, 2010, paper B09. [12] UHLMANN E., WACINSKI M., Development and Test of Monolithic Ceramic End Milling Cutters for High Speed Machining of Nickel-Based Alloys, Proceedings of 4th CIRP International Conference on High Performance Cutting, Gifu, 2010, paper A21. [13] YAMAMOTO H. et al., Thermal Behavior and Tool Failures on High Speed and High Feed Rotary Cutting of Difficult-to-cut Materials utilizing Multi-Tasking Lathe, paper A17. [14] YAN J., et al., Effect of Nanoparticle Lubrication in Diamond Turning of Reaction-Bonded SiC, Proceedings of 4th CIRP International Conference on High Performance Cutting, Gifu, 2010, paper D10. 27