表面质量指零件表面的几何特征和表面层的物理力学性能。表面的几何特征包括表面粗糙度和波度。物理力学性能包括塑性变形、组织变化和表层金属中的残余内应力。

1.加工表面几何特征

机械加工后的表面几何形状总是以“峰”“谷”交替形式出现。

表面粗糙度是指加工表面的微观几何形状误差。国家标准规定：表面粗糙度用在一定长度内（称为基本长度）轮廓的算术平均偏差值Ra或轮廓最大高度Rz作为评定指标。

表面波度是介于宏观几何形状与微观几何形状误差之间的周期性几何形状误差。L/H=50～1 000，则称为表面波度。表面波度通常由加工过程中工艺系统的低频振动所造成。

2.加工表面层物理力学性能变化

材料的表面层在加工时会产生物理、力学和化学性质的变化，常常在最外层生成氧化膜或其他化合物并吸收、渗进气体粒子，称之为吸附层。(www.daowen.com)

在加工过程中由切削力造成的材料表面为压缩区，将形成塑性变形区域，厚度在几十至几百微米之内，并随加工方法的不同而改变。压缩区上部为纤维层，由被加工材料与刀具间的摩擦所造成。另外，切削热也会使材料表层产生如同淬火、回火一样的相变以及晶粒大小的改变等。

表面层的物理力学性能不同于基体，主要表现为以下三方面：

（1）表层发生冷作硬化。其原因在于工件在机械加工过程中，表层受力产生塑性变形，使其内部晶体发生剪切滑移，晶格扭曲、晶粒拉长或破碎甚至纤维化，使表层材料的强度和硬度提高，这种现象称为表面冷作硬化。

（2）表层形成残余应力。在切削特别是在磨削加工中，由于切削变形和切削热的影响，导致材料表层与内部基体材料间因热胀冷缩不同而处于相互牵制、平衡的弹性应力状态，从而形成残余应力。

（3）表层金相组织的可能变化。在机械加工特别是磨削加工中，由于切削热的集中，表面产生高温，促使其发生不同程度的金相组织和性能改变。