加工表面幾何特性包括表面粗糙度、表面波度、表面加工紋理幾個方面。表面粗糙度是構(gòu)成加工表面幾何特征的基本單元。用金屬切削刀具加工工件表面時，表面粗糙度主要受幾何因素、物理因素和機(jī)械加工工藝因素三個方面的作用和影響。

　　1、幾何因素 

        從幾何的角度考慮，刀具的形狀和幾何角度，特別是刀尖圓弧半徑、主偏角、副偏角和切削用量中的進(jìn)給量等對表面粗糙度有較大的影響。

　　2、物理因素 

　　從切削過程的物理實質(zhì)考慮，刀具的刃口圓角及后面的擠壓與摩擦使金屬材料發(fā)生塑性變形，嚴(yán)重惡化了表面粗糙度。在加工塑性材料而形成帶狀切屑時，在前刀面上容易形成硬度很高的積屑瘤。它可以代替前刀面和切削刃進(jìn)行切削，使刀具的幾何角度、背吃刀量發(fā)生變化。積屑瘤的輪廓很不規(guī)則，因而使工件表面上出現(xiàn)深淺和寬窄都不斷變化的刀痕。有些積屑瘤嵌入工件表面，更增加了表面粗糙度。 

　　切削加工時的振動，使工件表面粗糙度參數(shù)值增大。

　　3、工藝因素 

　　從工藝的角度考慮其對工件表面粗糙度的影響，主要有與切削刀具有關(guān)的因素、與工件材質(zhì)有關(guān)的因素和與加工條件有關(guān)因素等。 

        已切削工件表面質(zhì)量對零件的使用性能有很大的影響。衡量已切削工件表面質(zhì)量的特性指標(biāo)主要有表面粗糙度、表面殘余應(yīng)力和表面加工硬化程度等。在表征零件表面質(zhì)量的3個指標(biāo)中，影響零件性能指標(biāo)的最重要的是工件表面粗糙度。 

        零件的表面粗糙度，直接而明顯地影響摩擦和磨損，表面越粗糙，磨損越嚴(yán)重。在開始磨損時，表面粗糙度的微觀凸峰很快被磨平，磨損量上升很快;在經(jīng)過一段時間運(yùn)轉(zhuǎn)之后，運(yùn)動表面之間的接觸面積加大，磨損的速度就會緩慢下來。若表面光滑細(xì)密，則微觀凸峰的高度和尖銳程度都較小，所以光滑細(xì)密的表面比粗糙表面耐磨。

        但是表面過于光滑，不利于潤滑油的貯存，反而會使表面的摩擦系數(shù)加大，使金屬表面發(fā)熱而產(chǎn)生“膠合”現(xiàn)象。 在立式加工中心切削加工過程中，切削速度、進(jìn)給量和切削深度等工藝參數(shù)將影響切削力，切削力和切削溫度是兩個相互關(guān)聯(lián)的因素，通常切削力越大，切削溫度也越高，同時立式加工中心的振動越厲害。

        切削速度不同，外界激勵機(jī)械加工設(shè)備振動的頻率不同，這個頻率與立式加工中心的振動固有頻率越接近，就越容易造成機(jī)械設(shè)備的振動加劇。

        為了在切削加工過程中獲得較理想的加工工件表面粗糙度值，設(shè)計一套切削力和切削溫度的檢測系統(tǒng)，試圖對切削力、切削溫度與切削加工工件的表面粗糙度值之間的關(guān)系進(jìn)行研究，在切削加工過程中通過選取合適的切削速度、進(jìn)給量、切削深度等工藝參數(shù)來控制切削力、切削溫度和機(jī)械設(shè)備振動，從而得到所需要的工件表面粗糙度值。