Un alt fenomen important care distinge micro-tăierea de macro-tăierea convențională este presupunerea unei piese de prelucrat neomogene, deoarece adâncimea de tăiere este de același ordin cu dimensiunea granulelor (microstructură) și cu raza muchiei de tăiere (Chae și colab. 2006). În procesul de tăiere convențional, adâncimea de tăiere este relativ mai mare decât dimensiunea granulelor; prin urmare piesa de prelucrat este considerată omogenă, iar muchia de tăiere este ascuțită. În schimb, la micro-tăiere adâncimea de tăiere este relativ comparabilă cu mărimea granulelor și cu raza muchiei de tăiere; prin urmare materialele piesei de prelucrat nu pot fi considerate omogene iar raza muchiei de tăiere are o valoare. Figura 4 arată că piesa de prelucrat are proprietăți omogene și izotrope în macro-tăiere, în timp ce la microscară dimensiunea granulelor este relativ comparabilă cu adâncimea de tăiere.
Another important phenomenon that distinguishes micro-cutting from conventional macro-cutting is the assumption of a non-homogeneous workpiece as the depth of cut is on the same order as the size of the grains (microstructure) and the cutting edge radius (Chae et al. 2006). In the conventional cutting process the depth of cut is relatively larger than the grain size; hence the workpiece is considered homogeneous and the cutting edge is sharp. In contrast, in micro-cutting the depth of cut is relatively comparable with the grain size and cutting edge radius; hence the workpiece materials cannot be considered as homogeneous and the cutting edge radius has a value. Figure 4 shows workpiece has homogeneous and isotropic properties in macro-cutting while in micro scale the grain size is relatively comparable with the depth of cut.

La micro-tăiere, dimensiunea granulelor influențează generarea suprafeței sau integritatea suprafeței piesei prelucrate mai semnificativ decât în ​​tăierea convențională (Wang et al. 2008; Vogler et al. 2004; Simoneau et al. 2006a). Microstructura piesei de prelucrat afectează forțele de tăiere și formarea așchiilor mai proeminent dacă materialele constau din mai multe faze cu duritate diferită (Dornfeld et al. 2006). Forțele fluctuează la diferite faze sau stări ale materialelor datorită comportamentului diferit de deformare plastică. În plus, micro-tăierea are o problemă dominantă de vibrație în comparație cu macro-tăierea convențională datorită microstructurii multifazice (Vogler et al. 2004). Vogler et al. (2004) au descoperit că materialele multifazice și efectul mărimii influențează mecanismul de formare a așchiilor și generarea suprafeței în special în partea de jos a fantei de-a lungul direcției de avans în procesul de microfrezare frontală.
In micro-cutting, the grain size influences the surface generation or surface integrity of the machined workpiece more significantly than in conventional cutting (Wang et al. 2008; Vogler et al. 2004; Simoneau et al. 2006a). The microstructure of workpiece effects the cutting forces and the chip formation more prominently if the materials consist of several phases with different hardness (Dornfeld et al. 2006). The forces fluctuate at different materials phase or state due to the different plastic deformation behavior. In addition, micro-cutting has a dominant vibration problem compared to conventional macro-cutting due to the multiphase microstructure (Vogler et al. 2004). Vogler et al. (2004) found that multiphase materials and size effect influence the mechanism of chip formation and surface generation especially in the bottom of the slot along the feed direction in the micro end-milling process.

Forța de tăiere în procesul de micro-tăiere este, de asemenea, afectată de limita de granulație a materialelor policristaline (Furukawa și Moronuki 1988). Furukawa și Moronuki (1988) au observat că valorile medii ale forțelor de tăiere sunt aproape aceleași, dar componentele dinamice ale forțelor sunt diferite în aceleași condiții de tăiere pentru dimensiunea granulelor de 160 și 620 μm la micro-tăierea aliajelor de aluminiu. Variația dinamică a forțelor la limitele de granulație ale materialelor policristaline este afectată în principal de proprietăți diferite ale fiecărui granule și de orientări diferite ale granulelor. Pe lângă efectul de granulație, orientările cristalografice și sistemele active de alunecări de dislocare au un efect și asupra calității suprafeței și asupra condițiilor de margine, în special asupra formării bavurilor (Min et al. 2006). The cutting force in the micro-cutting process is also affected by the grain boundary of polycrystalline materials (Furukawa and Moronuki 1988). Furukawa and Moronuki (1988) observed that the mean values of cutting forces are almost the same but the dynamic components of the forces are different under the same cutting conditions for grain size of 160 and 620 μm when micro-cutting aluminum alloys. The dynamic variation of forces at grain boundaries of polycrystalline materials is affected mainly by different properties of each grain and different grain orientations. In addition to the grain effect, the crystallographic orientations and active dislocation slips systems also have an effect on the surface quality and edge conditions especially burr formation (Min et al. 2006). Min și colab. (2006) au observat că mecanismul de tăiere, variația finisajului suprafeței și starea marginilor, cum ar fi bavurile, sunt influențate de orientarea cristalografică și de sistemele active de alunecare cu dislocare atunci când se prelucrează cupru monocristalin și policristalin de înaltă conductivitate fără oxigen (OFHC) folosind operația de strunjire oscilantă. Se argumentează că, pentru materialele policristaline, plasticitatea ductilă și formarea așchiilor în prelucrare sunt de obicei realizate cu deplasarea dislocațiilor de-a lungul planurilor de alunecare preferate în zona de forfecare dinaintea sculei. Mai mult decât atât, există anumite orientări cristalografice mai favorabile pentru alunecarea relativ ușoară a dislocației și formarea de așchii în materialele monocristaline.
Min et al. (2006) observed that the cutting mechanism, variation in the surface finish, and edge condition such as burrs are influenced by the crystallographic orientation and active dislocation slip systems when machining single crystal and polycrystalline oxygen free high conductivity (OFHC) copper using fly-cutting operation. It is argued that for polycrystalline materials, ductile plasticity and chip formation in machining are usually accomplished with the movement of dislocations along the preferred slip planes in the shear zone ahead of the tool. Moreover, there are certain crystallographic orientations more favorable for relatively easy dislocation glide and chip formation in single-crystal materials.

În micro-tăierea oțelului, Schimdt et al. (2002) au sugerat că oțelul trebuie tratat termic pentru a avea carburi cele mai fine și uniform distribuite, astfel încât să poată fi atinse condiții constante de tăiere în procesul de micro-tăiere. În plus, provocarea în micro-prelucrarea oțelului se datorează și prezenței fazelor de perlite și ferită. Aceste faze afectează calitatea suprafeței și forțele. Micro-tăierea oțelului AISI 1045 care constă din faze de perlită și ferită a produs ciocuri, micro-goluri, micro-fisuri și gropițe de suprafață pe suprafața prelucrată (Simoneau et al. 2006b) (Fig. 5). În plus, gropițele de suprafață apar și la o limită a granulației „de la dură la moale”.
In the micro-cutting of steel, Schimdt et al. (2002) suggested that the steel needs to be heat treated in order to have the finest and uniformly distributed carbides so that constant cutting conditions can be achieved in the micro-cutting process. In addition, the challenge in the micro-machining of steel is also due to the presence of pearlite and ferrite phases. These phases affect surface quality and forces. The micro-cutting of AISI 1045 steel that consists of pearlite and ferrite phases produced prows, micro-voids, micro-cracks, and surface dimples on the machined surface (Simoneau et al. 2006b) (Fig. 5). In addition, surface dimples also occur at a “hard to soft” grain boundary.

Fig. 5 Imagini SEM ale defectelor de pe suprafața prelucrată a materialului din oțel. Suprafața cu gropițe din (a) prezintă exemple de ciocuri (P) și microgoluri (V), microfisura (C) este prezentată în (b), (c) și (d) arată gropițe pe suprafața prelucrată. Direcția de tăiere este indicată de săgețile mari (Simoneau et al. 2006b)