O torneamento com ferramenta de diamante é um processo de fabricação usado para a produção de componentes ópticos com alta precisão de forma e qualidade óptica final. O crescente uso de materiais poliméricos na industria, particularmente em equipamentos de precisão eletrônica e óptica tem exigido o estudo e entendimento de suas características e propriedades específicas. Esse trabalho avalia a integridade superficial do polimetilmetacrilato torneado com ferramenta de diamante, com relação à transmitância. Os parâmetros de usinagem objetivaram a obtenção de superfície gerada no modo dúctil. As rotações usadas foram 550 e 1000 rpm, a faixa do avanço variou de 5 a 20 µm/rev e a profundidade de usinagem de 4 e 10 µm. Duas ferramentas com geometrias diferentes foram usadas nos testes, com ângulos de saída de -5° e +5°, com raios de ponta de 1,143mm e 1,524 mm. A superfície final e morfologia dos cavacos foram avaliadas por microscopia eletrônica de varredura e a transmitância medida por espectofotometria. A integridade superficial foi claramente influenciada pelo ângulo de saída da ferramenta como observado na literatura. Devido a formação de cavacos no regime dúctil, a superfície final apresentou microtrincas em função do fluxo viscoelástico. A menor rugosidade obtida foi de 33,2 nm para a condição de corte de 10 µm/rev e 10 µm de profundidade de usinagem. Quando os resultados foram comparados as lentes injetadas, observou-se que o valor da transmitância são muito similares. / Single point diamond turning is a manufacturing process used to fabricate optical and precision components with high form accuracy and optical quality surface finish. The increase in the use of polymer materials in industry, particularly in electronic and optic precision devices, has demanded the study and understanding of its specific characteristics and properties. This work is addressed to the evaluation of the surface integrity of diamond turned polymethylmethacrilate regarding the trade off surface integrity versus transmitance. The cutting conditions were selected in order to work within the ductile mode material removal range. The spindle speed were 550 and 1000 rpm, feed rate ranging from 5 up to 20 micrometer/rev and the depth of cut ranging from 4 up to 10 micrometer. Two different tool geometries were used in the tests, a -5 \'DEGREES\' and +5 \'DEGREES\' rake angles with round nose radius tools of 1,143 mm and 1,524 mm. Surface finish and morphology of the chips was evaluated by scanning electron microscopy and transmitance measured by spectophometry technique. The surface integrity was clearly influenced by the cutting tool rake angle as observed in literature. Despite the formation of ductile chips the surface finished presented microcracks likely due the instability of the viscoelastic flow. The lower surface roughness obtained was 33,2 nm Ra for the cutting condition of 10 micrometer/rev and 10 micrometer depth of cut. When the results were compared with injected lenses, it was observed that the value of transmittance was very similar.

A nanotecnologia não é mais um sonho, já faz parte da nossa realidade, do nosso dia a dia. É considerada, por muitos, a quinta Revolução Industrial, uma revolução tecnológica de grande abrangência, que poderá causar impactos talvez sem precedentes na história. A soma anual dos investimentos nesta nova tecnologia é de bilhões de dólares. Devido às inovações oriundas da nanotecnologia, os processos da manufatura e a medição de ultra-precisão vêm se desenvolvendo a cada dia. A nanotecnologia fez da usinagem de ultraprecisão com ferramenta de diamante uma grande aplicação na produção de itens de alto volume, tais como: disco de memória de computadores, lentes de contato, moldes de dentes, cilindros para impressão, espelhos metálicos. A alta integridade da superfície é requerida em todos os itens obtidos por este processo. Em conseqüência, é necessário um método de medição que seja o mais exato possível, isto é, que chegue a resultados o mais próximo possível do valor verdadeiro. Mas o que significa exatidão para uma análise ideal da superfície, uma vez que não existe referência para isso? Superfícies têm sido avaliadas por meio da medição da rugosidade, a qual consiste na determinação de um valor médio, de vários setores, dentro de valores limites preestabelecidos. A metrologia, através de seus métodos e princípios, é um importante instrumento para validar modelos e teorias. O conceito que \"uma vez testado, passa a ser aceito em qualquer lugar\". Daí a crescente necessidade de resultados de medições confiáveis que possam ser validados em qualquer lugar e a qualquer tempo. Assim, um caminho a ser seguido é o de se entenderem profundamente todos os métodos e princípios envolvidos nas operações de medição de rugosidade. E para que um método seja metrologicamente válido (ou aceitável), faz-se necessário realizarem-se comparações de diversas medições, de um mesmo mensurando, utilizando métodos diversos. Havendo discrepância nos resultados, é uma evidência de que as premissas e hipóteses levaram a acreditar que a teoria ou modelo adotado deve ser reavaliado. Este trabalho selecionou os três métodos mais utilizados na caracterização da integridade de superfícies técnicas obtida em torneamento de ultraprecisão com diamante, e descreveu uma metodologia para a avaliação da capabilidade do processo de controle de superfícies técnicas usinadas em torno de ultraprecisão. / Nanotechnology is no longer a dream. It is part of the real world. It is considered by many people as the fifth Industrial Revolution, a technological revolution of great impact in history. The world annual investment in this technology reaches billions of dollars. Due to innovations related to nanotechnology, ultraprecision manufacturing processes and metrology is developing steeply. Nanotechnology made single point diamond turning an important mass production process of, for instance, computer hard discs, contact lenses, moulds, printer cylinders, metallic mirrors, etc. High grade surface integrity is required of items produced by this process. As a consequence, it is necessary to use a measurement method which is most accurate as possible, i.e., resulting in a value as close as possible to the true. But what does true mean if there is no reference for that? Surfaces have been assessed by roughness measurements which determines a mean value of several sectors within pre-determined limits. Metrology, with its methods and principles, is an important instrument to validate models and theories. The concept, once tested, becomes accepted everywhere. Therefore the increasing necessity of reliable measurement results which may be validated anywhere and any time. Thus, it is essential a deep understanding of all methods and principles involved in roughness metrology operations. For a method to be metrologically accepted, it is necessary that it is compared with different methods. In the event of existing discrepancies, the premisses and hypotheses which fundamented the theory or model should be reassessed. Three of the most used methods have been selected to characterize the surface integrity of technical surfaces generated by diamond turning. A methodology to assess the capability of the process of control of those surfaces is proposed.

O torneamento com ferramenta de diamante é um processo de fabricação usado para a produção de componentes ópticos com alta precisão de forma e qualidade óptica final. O crescente uso de materiais poliméricos na industria, particularmente em equipamentos de precisão eletrônica e óptica tem exigido o estudo e entendimento de suas características e propriedades específicas. Esse trabalho avalia a integridade superficial do polimetilmetacrilato torneado com ferramenta de diamante, com relação à transmitância. Os parâmetros de usinagem objetivaram a obtenção de superfície gerada no modo dúctil. As rotações usadas foram 550 e 1000 rpm, a faixa do avanço variou de 5 a 20 µm/rev e a profundidade de usinagem de 4 e 10 µm. Duas ferramentas com geometrias diferentes foram usadas nos testes, com ângulos de saída de -5° e +5°, com raios de ponta de 1,143mm e 1,524 mm. A superfície final e morfologia dos cavacos foram avaliadas por microscopia eletrônica de varredura e a transmitância medida por espectofotometria. A integridade superficial foi claramente influenciada pelo ângulo de saída da ferramenta como observado na literatura. Devido a formação de cavacos no regime dúctil, a superfície final apresentou microtrincas em função do fluxo viscoelástico. A menor rugosidade obtida foi de 33,2 nm para a condição de corte de 10 µm/rev e 10 µm de profundidade de usinagem. Quando os resultados foram comparados as lentes injetadas, observou-se que o valor da transmitância são muito similares. / Single point diamond turning is a manufacturing process used to fabricate optical and precision components with high form accuracy and optical quality surface finish. The increase in the use of polymer materials in industry, particularly in electronic and optic precision devices, has demanded the study and understanding of its specific characteristics and properties. This work is addressed to the evaluation of the surface integrity of diamond turned polymethylmethacrilate regarding the trade off surface integrity versus transmitance. The cutting conditions were selected in order to work within the ductile mode material removal range. The spindle speed were 550 and 1000 rpm, feed rate ranging from 5 up to 20 micrometer/rev and the depth of cut ranging from 4 up to 10 micrometer. Two different tool geometries were used in the tests, a -5 \'DEGREES\' and +5 \'DEGREES\' rake angles with round nose radius tools of 1,143 mm and 1,524 mm. Surface finish and morphology of the chips was evaluated by scanning electron microscopy and transmitance measured by spectophometry technique. The surface integrity was clearly influenced by the cutting tool rake angle as observed in literature. Despite the formation of ductile chips the surface finished presented microcracks likely due the instability of the viscoelastic flow. The lower surface roughness obtained was 33,2 nm Ra for the cutting condition of 10 micrometer/rev and 10 micrometer depth of cut. When the results were compared with injected lenses, it was observed that the value of transmittance was very similar.

A nanotecnologia não é mais um sonho, já faz parte da nossa realidade, do nosso dia a dia. É considerada, por muitos, a quinta Revolução Industrial, uma revolução tecnológica de grande abrangência, que poderá causar impactos talvez sem precedentes na história. A soma anual dos investimentos nesta nova tecnologia é de bilhões de dólares. Devido às inovações oriundas da nanotecnologia, os processos da manufatura e a medição de ultra-precisão vêm se desenvolvendo a cada dia. A nanotecnologia fez da usinagem de ultraprecisão com ferramenta de diamante uma grande aplicação na produção de itens de alto volume, tais como: disco de memória de computadores, lentes de contato, moldes de dentes, cilindros para impressão, espelhos metálicos. A alta integridade da superfície é requerida em todos os itens obtidos por este processo. Em conseqüência, é necessário um método de medição que seja o mais exato possível, isto é, que chegue a resultados o mais próximo possível do valor verdadeiro. Mas o que significa exatidão para uma análise ideal da superfície, uma vez que não existe referência para isso? Superfícies têm sido avaliadas por meio da medição da rugosidade, a qual consiste na determinação de um valor médio, de vários setores, dentro de valores limites preestabelecidos. A metrologia, através de seus métodos e princípios, é um importante instrumento para validar modelos e teorias. O conceito que \"uma vez testado, passa a ser aceito em qualquer lugar\". Daí a crescente necessidade de resultados de medições confiáveis que possam ser validados em qualquer lugar e a qualquer tempo. Assim, um caminho a ser seguido é o de se entenderem profundamente todos os métodos e princípios envolvidos nas operações de medição de rugosidade. E para que um método seja metrologicamente válido (ou aceitável), faz-se necessário realizarem-se comparações de diversas medições, de um mesmo mensurando, utilizando métodos diversos. Havendo discrepância nos resultados, é uma evidência de que as premissas e hipóteses levaram a acreditar que a teoria ou modelo adotado deve ser reavaliado. Este trabalho selecionou os três métodos mais utilizados na caracterização da integridade de superfícies técnicas obtida em torneamento de ultraprecisão com diamante, e descreveu uma metodologia para a avaliação da capabilidade do processo de controle de superfícies técnicas usinadas em torno de ultraprecisão. / Nanotechnology is no longer a dream. It is part of the real world. It is considered by many people as the fifth Industrial Revolution, a technological revolution of great impact in history. The world annual investment in this technology reaches billions of dollars. Due to innovations related to nanotechnology, ultraprecision manufacturing processes and metrology is developing steeply. Nanotechnology made single point diamond turning an important mass production process of, for instance, computer hard discs, contact lenses, moulds, printer cylinders, metallic mirrors, etc. High grade surface integrity is required of items produced by this process. As a consequence, it is necessary to use a measurement method which is most accurate as possible, i.e., resulting in a value as close as possible to the true. But what does true mean if there is no reference for that? Surfaces have been assessed by roughness measurements which determines a mean value of several sectors within pre-determined limits. Metrology, with its methods and principles, is an important instrument to validate models and theories. The concept, once tested, becomes accepted everywhere. Therefore the increasing necessity of reliable measurement results which may be validated anywhere and any time. Thus, it is essential a deep understanding of all methods and principles involved in roughness metrology operations. For a method to be metrologically accepted, it is necessary that it is compared with different methods. In the event of existing discrepancies, the premisses and hypotheses which fundamented the theory or model should be reassessed. Three of the most used methods have been selected to characterize the surface integrity of technical surfaces generated by diamond turning. A methodology to assess the capability of the process of control of those surfaces is proposed.

Germanium is a brittle semi-metal, used for lenses and windows in Thermal Imaging Systems since it transmits infrared energy in the 2 &micro / m - 12 &micro / m wavelength range at peak. In this thesis study, polycrystalline diamond is used as cutting tool material to machine germanium. Diamond is the hardest, most abrasion-resistant material and polycrystalline diamond is produced by compacting small diamond particles under high pressure and temperature conditions, which results more homogeneous, improved strength and a durable material. However, slightly reduced hardness is obtained when compared with natural diamond. Different from finish cutting, rough cutting, performed before finishing, is used to remove most of the work-piece material. During rough cutting, surface roughness is still an important concern, since it affects the finishing operations. Roughness of the surface of product is affected by a number of factors such as cutting speed, depth of cut, feed rate as cutting parameters, and also rake angle as tool geometry parameter. In the thesis, the optimum cutting and tool geometry parameters are investigated by experimental studies for rough cutting of germanium with polycrystalline diamond tools. Single Point Diamond Turning Machine is used for rough cutting, and the roughness values of the optical surfaces are measured by White Light Interferometer. Experiments are designed by making use of &ldquo / Full Factorial&rdquo / and &ldquo / Box-Behnken&rdquo / design methods at different levels considering cutting parameters as cutting speed, depth of cut, feed rate and tool geometry parameter as rake angle.

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Este trabalho apresenta o estudo da usinabilidade do carbeto de tungstênio utilizando ferramenta de ponta única de diamante em máquina-ferramenta de ultraprecisão, em função de suas características de dureza e potencial uso para a fabricação de micromoldes. O carbeto de tungstênio foi submetido a testes de usinagem para a determinação dos parâmetros e condições de corte para a obtenção do regime dúctil. Com base nos resultados experimentais, concluiu-se que, para os avanços da ordem de 1 micrômetro/revolução, a profundidade de corte (AP) não influencia significativamente no resultado de rugosidade, e para avanços da ordem de 3 micrômetros, observou-se a formação de trincas na superfície usinada. Além disso, para profundidades de corte maiores que 2 micrômetros as ferramentas começaram a apresentar lascamento. Para avanços da ordem de 3 micrômetro/revolução a profundidade de corte influencia com grande significância no resultado de rugosidade. O torneamento do carbeto de tungstênio usando ferramenta de diamante mostrou-se uma opção viável à produção de superfícies em termos de qualidade óptica, porém, devido à alta dureza deste material (aproximadamente 4000HV) o torneamento mostrou ser um processo com condições limitadas para a produção em série de componentes em função da baixa taxa de remoção de material permitida. É possível que a retificação possa apresentar taxas de remoção maiores, mesmo assim garantindo a qualidade superficial atingida pelo torneamento, ou ainda, a retificação possa ser usada como um processo no desbaste do carbeto de tungstênio seguido do torneamento de ultraprecisão como a opção viável a produção em série de peças. Portanto, para obtenção de uma superfície de carbeto de tungstênio sem danos e com acabamentos da ordem de 10 nm, a profundidade e avanço não devem ser superiores a 2,00 \'mü\'micrômetros e 1,00 \'mü\'micrômetro/revolução, respectivamente, usando uma ferramenta de diamante nova com ângulo de saída 0 ou - 25 graus e uma máquina-ferramenta de alta precisão. / The single point diamond turning of the Tungsten Carbide is presented. The motivation for this study is the material´s high hardness and potential application for micromolds. A Tungsten Carbide sample was subjected to tests for determination of cutting parameters to achieve the ductile regime of material removal. Based on experimental results it was concluded that for the feedrate of the order of 1 \'mü\'m/revolution, the depth of cut did not affect significantly the surface roughness and for federates of the order of 3 \'mü\'m/revolution, the dept of cut influenced results of roughness greatly. Moreover chipping of the cutting edge occurs for depths of cut of 2 \'mü\'m. The diamond machining of tungsten carbide tool using diamond proved to be a viable option for the production of surfaces in terms of optical quality, but due to the high hardness of this material (approximately 4000HV) showed to be limited for the production of components due to the low material removal rate. It is possible that the precision griding may provide higher material removal rates along with the acceptable surface quality. Therefore, to obtain a damage free surface in tungsten carbide with surface finishe in the order of 10 nm, cutting depth and feedrate should be smaller than 2,00 \'mü\'m and 1,00 \'mü\'m/revolution, respectively, using a new diamond tool with rake angle of 0 or - 25 degrees and precision high stiffness machine tool.

Este trabalho apresenta o estudo da usinabilidade do carbeto de tungstênio utilizando ferramenta de ponta única de diamante em máquina-ferramenta de ultraprecisão, em função de suas características de dureza e potencial uso para a fabricação de micromoldes. O carbeto de tungstênio foi submetido a testes de usinagem para a determinação dos parâmetros e condições de corte para a obtenção do regime dúctil. Com base nos resultados experimentais, concluiu-se que, para os avanços da ordem de 1 micrômetro/revolução, a profundidade de corte (AP) não influencia significativamente no resultado de rugosidade, e para avanços da ordem de 3 micrômetros, observou-se a formação de trincas na superfície usinada. Além disso, para profundidades de corte maiores que 2 micrômetros as ferramentas começaram a apresentar lascamento. Para avanços da ordem de 3 micrômetro/revolução a profundidade de corte influencia com grande significância no resultado de rugosidade. O torneamento do carbeto de tungstênio usando ferramenta de diamante mostrou-se uma opção viável à produção de superfícies em termos de qualidade óptica, porém, devido à alta dureza deste material (aproximadamente 4000HV) o torneamento mostrou ser um processo com condições limitadas para a produção em série de componentes em função da baixa taxa de remoção de material permitida. É possível que a retificação possa apresentar taxas de remoção maiores, mesmo assim garantindo a qualidade superficial atingida pelo torneamento, ou ainda, a retificação possa ser usada como um processo no desbaste do carbeto de tungstênio seguido do torneamento de ultraprecisão como a opção viável a produção em série de peças. Portanto, para obtenção de uma superfície de carbeto de tungstênio sem danos e com acabamentos da ordem de 10 nm, a profundidade e avanço não devem ser superiores a 2,00 \'mü\'micrômetros e 1,00 \'mü\'micrômetro/revolução, respectivamente, usando uma ferramenta de diamante nova com ângulo de saída 0 ou - 25 graus e uma máquina-ferramenta de alta precisão. / The single point diamond turning of the Tungsten Carbide is presented. The motivation for this study is the material´s high hardness and potential application for micromolds. A Tungsten Carbide sample was subjected to tests for determination of cutting parameters to achieve the ductile regime of material removal. Based on experimental results it was concluded that for the feedrate of the order of 1 \'mü\'m/revolution, the depth of cut did not affect significantly the surface roughness and for federates of the order of 3 \'mü\'m/revolution, the dept of cut influenced results of roughness greatly. Moreover chipping of the cutting edge occurs for depths of cut of 2 \'mü\'m. The diamond machining of tungsten carbide tool using diamond proved to be a viable option for the production of surfaces in terms of optical quality, but due to the high hardness of this material (approximately 4000HV) showed to be limited for the production of components due to the low material removal rate. It is possible that the precision griding may provide higher material removal rates along with the acceptable surface quality. Therefore, to obtain a damage free surface in tungsten carbide with surface finishe in the order of 10 nm, cutting depth and feedrate should be smaller than 2,00 \'mü\'m and 1,00 \'mü\'m/revolution, respectively, using a new diamond tool with rake angle of 0 or - 25 degrees and precision high stiffness machine tool.

Nos últimos anos, avanços consideráveis foram alcançados no estudo da usinabilidade de materiais frágeis tais como cristais semicondutores, vidros ópticos, cerâmicas, etc. em função da demanda por processos mais rápidos de fabricação de superfícies com formas complexas para aplicações nos campos da óptica e eletrônica. A ductilidade apresentada por monocristais de silício durante a usinagem tem sido explicada através das Teorias de Mecânica de Fratura. Recentemente, algumas teorias novas foram apresentadas para justificar esta ductilidade. Foi proposto que a ductilidade de monocristais semicondutores seria provavelmente o resultado final de uma transformação de fase induzida por pressão/tensão durante o corte. Neste trabalho, a diferença entre os modos dúctil e frágil no Torneamento com Ferramenta de Ponta Única de superfícies de silício monocristalino foram investigadas através da técnica de espalhamento Raman. Nas condições que proporcionam o regime dúctil, existem sempre uma amorfização superficial nas amostras, denunciadas através da ativação de uma banda óptica Raman mais larga em 470 cm-1. Esta fase amorfa pode ser considerada resultante da transição de fase a qual o silício pode ter sofrido. Por outro lado, para as condições onde o modo frágil é predominante, somente um pico óptico agudo de fonon em 521.6 cm-1 está presente no espectro Raman. Baseado nas medições que determinados parâmetros de corte, tais como a profundidade de corte e a espessura crítica do cavaco, apresentaram este estudo propõe que o regime dúctil não deve possuir uma faixa definida e fixa de valores para os parâmetros críticos mas, ao invés disso, estes seriam dependentes da extensão da camada transformada induzida por pressão/tensão gerada pela interação entre a ponta/aresta da ferramenta de corte com a peça durante a usinagem. Esta proposta se baseia na comparação entre os valores obtidos e os medidos por outros autores que mostram que a extensão da fase amorfa observada após processos de deformação mecânica (p.e., indentação, riscamento, polimento, nanoretificação e torneamento com ferramenta de ponta única de diamante) encontram-se na mesma faixa de valores encontrados para os parâmetros críticos (100-200 nm). Finalmente, foi demonstrado, através de observações da topografia de ambos, cavacos e superfícies geradas, realizadas com MEV e MFA, que este tipo de análise pode oferecer explicações significativas sobre os mecanismos de remoção de material em ação durante a usinagem e também sobre o estado microscópicos da ferramenta de diamante. / In recent years, considerable progress has been made on the study of the machinability of fragile materials such as semiconductors crystals, optical glasses, ceramics, etc., because of the demand for faster fabrication processes of complex surface shapes for optoelectronic applications. The ductility presented by single crystal silicon during machining has been explained by fracture mechanics theories. Recently, some new theories have been presented in order to give another justify to this ductility. It was proposed that semiconductors single crystal ductility is likely the end result of a pressure/stress induced phase transformation during cutting. In this work, the difference between ductile and brittle mode single-point diamond turning on the surface of machined silicon samples were investigated using Raman scattering. In the ductile mode conditions of machining, there are always an amorphization of the surface samples, denounced by the activation of the broad Raman optical band at 470 cm-1. This amorphous phase can be considered resulted from the phase transiton which silicon might have suffered. Contrary to the findings, in the brittle mode conditions, only the sharp optical phonon peak at 521.6 cm-1 is present in Raman spectra. Based on the observation that certain cutting parameters such as cutting depth and critical chip thickness, e.g., the point where ductile-to-brittle transition occurs, somehow presents values in the same range (100-200 nm) that the amorphous phase layer depth extension after mechanical deformation. (p.e., indentation, scratching, polishing, nanogrinding and single point diamond turning) observed in the literature, it is propposed that the ductile regime has not a definite range of values for the critical parameters but instead, it is dependent of the extension of the phase transformed layer induced by pressure/stress generated by the tool tip/edge interaction with workpiece during machining. Finally, it is shown that observation of topography and morphology of chip and the surface generated through SEM and AFM can offer very significant explanation of the material removal mechanisms in action during the current machining cut and diamond tool state.

Nos últimos anos, avanços consideráveis foram alcançados no estudo da usinabilidade de materiais frágeis tais como cristais semicondutores, vidros ópticos, cerâmicas, etc. em função da demanda por processos mais rápidos de fabricação de superfícies com formas complexas para aplicações nos campos da óptica e eletrônica. A ductilidade apresentada por monocristais de silício durante a usinagem tem sido explicada através das Teorias de Mecânica de Fratura. Recentemente, algumas teorias novas foram apresentadas para justificar esta ductilidade. Foi proposto que a ductilidade de monocristais semicondutores seria provavelmente o resultado final de uma transformação de fase induzida por pressão/tensão durante o corte. Neste trabalho, a diferença entre os modos dúctil e frágil no Torneamento com Ferramenta de Ponta Única de superfícies de silício monocristalino foram investigadas através da técnica de espalhamento Raman. Nas condições que proporcionam o regime dúctil, existem sempre uma amorfização superficial nas amostras, denunciadas através da ativação de uma banda óptica Raman mais larga em 470 cm-1. Esta fase amorfa pode ser considerada resultante da transição de fase a qual o silício pode ter sofrido. Por outro lado, para as condições onde o modo frágil é predominante, somente um pico óptico agudo de fonon em 521.6 cm-1 está presente no espectro Raman. Baseado nas medições que determinados parâmetros de corte, tais como a profundidade de corte e a espessura crítica do cavaco, apresentaram este estudo propõe que o regime dúctil não deve possuir uma faixa definida e fixa de valores para os parâmetros críticos mas, ao invés disso, estes seriam dependentes da extensão da camada transformada induzida por pressão/tensão gerada pela interação entre a ponta/aresta da ferramenta de corte com a peça durante a usinagem. Esta proposta se baseia na comparação entre os valores obtidos e os medidos por outros autores que mostram que a extensão da fase amorfa observada após processos de deformação mecânica (p.e., indentação, riscamento, polimento, nanoretificação e torneamento com ferramenta de ponta única de diamante) encontram-se na mesma faixa de valores encontrados para os parâmetros críticos (100-200 nm). Finalmente, foi demonstrado, através de observações da topografia de ambos, cavacos e superfícies geradas, realizadas com MEV e MFA, que este tipo de análise pode oferecer explicações significativas sobre os mecanismos de remoção de material em ação durante a usinagem e também sobre o estado microscópicos da ferramenta de diamante. / In recent years, considerable progress has been made on the study of the machinability of fragile materials such as semiconductors crystals, optical glasses, ceramics, etc., because of the demand for faster fabrication processes of complex surface shapes for optoelectronic applications. The ductility presented by single crystal silicon during machining has been explained by fracture mechanics theories. Recently, some new theories have been presented in order to give another justify to this ductility. It was proposed that semiconductors single crystal ductility is likely the end result of a pressure/stress induced phase transformation during cutting. In this work, the difference between ductile and brittle mode single-point diamond turning on the surface of machined silicon samples were investigated using Raman scattering. In the ductile mode conditions of machining, there are always an amorphization of the surface samples, denounced by the activation of the broad Raman optical band at 470 cm-1. This amorphous phase can be considered resulted from the phase transiton which silicon might have suffered. Contrary to the findings, in the brittle mode conditions, only the sharp optical phonon peak at 521.6 cm-1 is present in Raman spectra. Based on the observation that certain cutting parameters such as cutting depth and critical chip thickness, e.g., the point where ductile-to-brittle transition occurs, somehow presents values in the same range (100-200 nm) that the amorphous phase layer depth extension after mechanical deformation. (p.e., indentation, scratching, polishing, nanogrinding and single point diamond turning) observed in the literature, it is propposed that the ductile regime has not a definite range of values for the critical parameters but instead, it is dependent of the extension of the phase transformed layer induced by pressure/stress generated by the tool tip/edge interaction with workpiece during machining. Finally, it is shown that observation of topography and morphology of chip and the surface generated through SEM and AFM can offer very significant explanation of the material removal mechanisms in action during the current machining cut and diamond tool state.