ลักษณะทางเรขาคณิตของพื้นผิวกลึงประกอบด้วยหลายแง่มุม ได้แก่ ความหยาบของพื้นผิว ความเป็นคลื่นของพื้นผิว และพื้นผิว ความหยาบของพื้นผิวถือเป็นองค์ประกอบพื้นฐานของคุณลักษณะทางเรขาคณิตเหล่านี้ เมื่อพื้นผิวชิ้นงานถูกตัดเฉือนโดยใช้เครื่องมือตัดโลหะ- ความหยาบของพื้นผิวที่ได้นั้นถูกกำหนดโดยอิทธิพลซึ่งกันและกันและอิทธิพลของปัจจัยสามประเภท ได้แก่ ปัจจัยทางเรขาคณิต ปัจจัยทางกายภาพ และปัจจัยกระบวนการตัดเฉือน
1. ปัจจัยทางเรขาคณิต
จากมุมมองทางเรขาคณิต รูปร่างและมุมทางเรขาคณิตของเครื่องมือตัด-โดยเฉพาะรัศมีปลายคมตัด มุมคมตัดหลัก มุมคมตัดเสริม และพารามิเตอร์การตัดเฉือน เช่น อัตราป้อน- มีอิทธิพลอย่างมากต่อความหยาบของพื้นผิว
2. ปัจจัยทางกายภาพ
เมื่อพิจารณาถึงหลักฟิสิกส์พื้นฐานของกระบวนการตัด การปัดเศษของคมตัดของเครื่องมือ-พร้อมกับการบีบและการเสียดสีที่ตามมา- ทำให้เกิดการเสียรูปพลาสติกในวัสดุโลหะ ซึ่งจะทำให้ความหยาบของพื้นผิวลดลงอย่างรุนแรง เมื่อตัดเฉือนวัสดุที่มีความเหนียวซึ่งทำให้เกิดเศษต่อเนื่อง (คล้ายริบบิ้น-) "ขอบด้านบน" (BUE) ที่มีความแข็งสูงมักจะก่อตัวขึ้นที่หน้าคายของเครื่องมือ BUE นี้ทำหน้าที่ทดแทนหน้าคายและคมตัดจริงได้อย่างมีประสิทธิภาพ โดยจะเปลี่ยนมุมเรขาคณิตและระยะกินลึกที่มีประสิทธิภาพของเครื่องมือ รูปร่างของ BUE มีความไม่สม่ำเสมออย่างมาก ทำให้เกิดรอยเครื่องมือบนพื้นผิวชิ้นงานที่แตกต่างกันอย่างต่อเนื่องทั้งในด้านความลึกและความกว้าง ในบางกรณี ชิ้นส่วนของ BUE จะฝังอยู่ในพื้นผิวชิ้นงาน ซึ่งจะทำให้ความหยาบของพื้นผิวรุนแรงขึ้นอีก
การสั่นสะเทือนที่เกิดขึ้นในระหว่างกระบวนการตัดยังส่งผลให้ค่าพารามิเตอร์ที่เกี่ยวข้องกับความหยาบผิวของชิ้นงานเพิ่มขึ้นอีกด้วย
3. ปัจจัยกระบวนการ
จากมุมมองเชิงกระบวนการ- ปัจจัยที่มีอิทธิพลต่อความหยาบผิวของชิ้นงานโดยหลักๆ แล้วได้แก่ปัจจัยที่เกี่ยวข้องกับตัวเครื่องมือตัด ปัจจัยที่เกี่ยวข้องกับคุณสมบัติของวัสดุของชิ้นงาน และสิ่งที่เกี่ยวข้องกับเงื่อนไขการตัดเฉือนเฉพาะที่ใช้
คุณภาพพื้นผิวของชิ้นงานที่กลึงมีผลกระทบอย่างมากต่อประสิทธิภาพการทำงานของชิ้นส่วนที่เสร็จแล้ว ตัวชี้วัดหลักที่ใช้ในการประเมินคุณภาพพื้นผิวของชิ้นงานกลึง ได้แก่ ความหยาบของพื้นผิว ความเค้นตกค้างของพื้นผิว และระดับการแข็งตัวของงานพื้นผิว ในบรรดาตัวบ่งชี้คุณภาพพื้นผิวทั้งสามนี้ ความหยาบของพื้นผิวเป็นปัจจัยที่สำคัญที่สุดที่มีอิทธิพลต่อลักษณะการทำงานโดยรวมของส่วนประกอบ
ความหยาบผิวของส่วนประกอบโดยตรงและส่งผลต่อการเสียดสีและการสึกหรออย่างมาก โดยเฉพาะพื้นผิวที่หยาบกร้าน การสึกหรอก็จะยิ่งรุนแรงมากขึ้น ในช่วงแรกของการสึกหรอ ความไม่เรียบในระดับจุลภาคบนพื้นผิวจะเรียบลงอย่างรวดเร็ว ส่งผลให้อัตราการสูญเสียวัสดุเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว อย่างไรก็ตาม หลังจากใช้งานไประยะหนึ่ง พื้นที่สัมผัสจริงระหว่างพื้นผิวที่เคลื่อนไหวจะเพิ่มขึ้น ส่งผลให้อัตราการสึกหรอช้าลง หากพื้นผิวเรียบและหนาแน่น ความสูงและความคมชัดของรูปร่างที่มองเห็นด้วยกล้องจุลทรรศน์จะค่อนข้างต่ำ ดังนั้นพื้นผิวที่เรียบและหนาแน่นจึงมีความทนทานต่อการสึกหรอได้ดีกว่าพื้นผิวที่ขรุขระ
ในทางกลับกัน พื้นผิวเรียบเกินไปจะขัดขวางการกักเก็บน้ำมันหล่อลื่น สิ่งนี้สามารถนำไปสู่ค่าสัมประสิทธิ์แรงเสียดทานที่เพิ่มขึ้น ส่งผลให้พื้นผิวโลหะร้อนเกินไปและอาจส่งผลให้เกิดปรากฏการณ์ "จับตัว" หรือ "ครูด" ในระหว่างการตัดที่ดำเนินการบนเครื่องแมชชีนเซ็นเตอร์แนวตั้ง พารามิเตอร์กระบวนการ-เช่น ความเร็วตัด อัตราการป้อน และความลึกของการตัด-จะส่งผลโดยตรงต่อแรงตัด แรงตัดและอุณหภูมิการตัดเป็นสองปัจจัยที่พึ่งพาซึ่งกันและกัน โดยทั่วไป แรงตัดที่สูงขึ้นจะสอดคล้องกับอุณหภูมิการตัดที่สูงขึ้น และการสั่นสะเทือนที่รุนแรงยิ่งขึ้นภายในเครื่องแมชชีนนิ่งเซ็นเตอร์แนวตั้งไปพร้อมๆ กัน
ความเร็วตัดที่แตกต่างกันจะสร้างความถี่การกระตุ้นภายนอกที่แตกต่างกันไปตามนั้น ยิ่งความถี่กระตุ้นนี้เข้าใกล้ความถี่ธรรมชาติของการสั่นสะเทือนที่มีอยู่ในเครื่องแมชชีนนิ่งเซ็นเตอร์แนวตั้งมากเท่าใด ก็ยิ่งมีแนวโน้มที่จะทำให้การสั่นสะเทือนของอุปกรณ์ทางกลรุนแรงขึ้นเท่านั้น
เพื่อให้ได้ค่าความหยาบผิวที่เหมาะสมที่สุดบนชิ้นงานระหว่างการตัด จึงได้ออกแบบระบบตรวจจับสำหรับตรวจสอบแรงตัดและอุณหภูมิในการตัด ระบบนี้มีจุดมุ่งหมายเพื่อตรวจสอบความสัมพันธ์ระหว่างแรงตัด อุณหภูมิในการตัด และความหยาบผิวที่เกิดขึ้นของชิ้นงาน ด้วยการเลือกพารามิเตอร์กระบวนการอย่างรอบคอบ-เช่น ความเร็วตัด อัตราการป้อน และความลึกของการตัด-ในระหว่างกระบวนการตัดเฉือน ทำให้สามารถควบคุมแรงตัด อุณหภูมิในการตัด และการสั่นสะเทือนทางกลได้ จึงรับประกันได้ความหยาบผิวของชิ้นงานที่ต้องการ