Esta tese determina a influência da fase e do tamanho de grão da peça no efeito de escala, espessura mínima de corte, rugosidade e rebarba da peça ao produzir canais retos por microfresamento de topo. Além disso, propõe-se método para determinar a espessura mínima de corte baseado na taxa de variação da flexibilidade do cavaco. Os ensaios foram conduzidos em um centro de microusinagem CNC Kern Pyramid Nano, variando o avanço por dente em 0,25; 0,5; 0,75; 1; 1,25; 2; 3 e 4 μm. Os aços COS AR 60 como recebido perlítico-ferrítico (tamanho de grão de 11 μm) e ferrítico com grãos ultrafinos (tamanho de 0,7 μm) foram empregados nos testes. Microfresas Sandvik R216.32-00830-AI08G 1620 de carbeto de tungstênio de duas arestas, revestidas de TiAlN, diâmetro de 800 m e raio de aresta de 1,9 μm foram aplicadas no corte sem fluido, com velocidade de corte, profundidade e penetração de trabalho de 60 m/min, 160 μm e 800 μm, respectivamente. Foram consideradas três observações para cada condição de corte sem a influência do desgaste da ferramenta para aplicação da Análise de Variância. Os resultados indicam que a redução do tamanho de grão em 94% e a fase ferrítica diminuíram a espessura mínima de corte em 34%, antecipando a formação plena do cavaco, e reduziram a rugosidade da peça em até 60% para avanços por dente próximos ao valor do raio de aresta da ferramenta, mas não foram significativos no efeito de escala e na formação de rebarba. Por outro lado, o aumento do avanço em 16 vezes diminuiu a energia específica de corte e o tamanho da rebarba em 92% e 86%, respectivamente. O método da taxa de variação da flexibilidade, aplicado durante a fase inicial de formação do cavaco, sinaliza ser indicado para determinar a espessura mínima de corte, pois concordou com a análise do cavaco e da topografia microfresada, bem como com a literatura científica. A não significância da microestrutura ultrafina na energia específica e no tamanho de rebarba indica que pode haver tamanho de grão ótimo a ser buscado para aplicações em microcorte. Estes achados podem ser úteis em operações de acabamento, onde se visa especificar avanços e materiais da peça que equalizem o acabamento do produto microusinado com o efeito de escala e a formação de rebarba, dentre outras variáveis tecnológicas, como tempo de usinagem e produtividade.

This thesis specifies the influence of the workpiece microstructure and grain size over size effect, minimum cutting thickness, part finishing and burr formation when producing straight slots by end micro milling. In addition, it proposes a method to determine the minimum cutting thickness based on named chip compliance changing rate. Milling tests were carried out in a micro milling center CNC Kern Pyramid Nano by varying feed per tooth in 0.25; 0.5; 0.75; 1; 1.25; 2; 3 and 4 μm/tooth. COS AR60 as received pearlite-ferrite (11 μm grain size) and ultrafine grain ferrite (0.7 μm grain size) steels were used as workpiece. TiAlN coated two-flute carbide end mills Sandvik R216.32-00830-AI08G 1620 with 800 μm diameter and 1,9 μm cutting edge radius were applied to dry cutting by keeping constant cutting speed, depth of cut and width of cut in 60 m/min, 160 μm e 800 μm, respectively. Three runs for each micro cutting condition were considered to apply Analysis of Variance on output variables. Tool wear was monitored to eliminate its influence on tests. The results indicated both ferrite phase and smallest grain size decreased the minimum cutting thickness in 34% by hastening the complete chip formation, as well as they reduced the workpiece roughness up to 60% for feeds per tooth near tool cutting edge radius magnitude. However, they did not significant over both size effect and burr size. Otherwise, specific cutting energy and burr size decreased 92% and 86%, respectively, as tool feed per tooth increased 16 times. The compliance changing rate method applied along chip initial formation demonstrates to be feasible to determine the minimum cutting thickness since results agreed with both chip qualitative formation mechanism and micro milled part topography, even as with scientific literature. The non-significance of the part ultrafine microstructure both on specific cutting energy and burr size suggests there can be an optimum grain size for a given workpiece material for micro cutting applications. In conclusion, these findings may be useful for finishing operations at micro cutting where both tool feed and part material need to balance product finishing, size effect and burr formation among other technological variables e.g. machining time and productivity.