机械加工表面质量，是指零件在机械加工后表面层的微观几何形状误差和物理、化学及力学性能。机械加工后的零件表面并不是理想的光滑表面，存在着不同程度的表面粗糙度、表面波纹度及表面层的物理机械性能等表面缺陷。虽然是极薄的一层，但对零件的使用性能，如疲劳强度、耐磨性、耐腐蚀性和配合性质等都有很大影响。
1.加工表面的几何形状误差
加工表面的几何形状误差，包括如下三个方面：
1)表面粗糙度。表面粗糙度是指已加工表面的微观几何形状误差，其波长与波高比值一般小于50。表面粗糙度指标有Ra和Rz，并优先使用Ra。表面粗糙度通常是由机械加工中切削刀具的运动轨迹所形成的，如图2-5-27的表面粗糙度所示。
2)表面波纹度。表面波纹度是介于宏观几何形状误差(形)与表面粗糙度之间的周期性几何形状误差，如图2-5-27的表面波纹度所示。表面波纹度通常是由于加工过程中工艺系统的低频振动所造成的。一般情况下，波距/波高<50为表面粗糙度，波距/波高=50~1000时为表面波纹度，波距/波高>1000时为宏观的形状误差。
3)纹理方向。纹理方向是指表面刀纹的方向，它取决于表面形成过程中所采用的加工方法。
2.加工表面层的物理机械性能
由于机械加工中力的因素和热的因素的综合作用，工件的加工表面层的物理机械性能将发生一定的变化。主要有以下三个方面:
1)表面层金属的冷作硬化。由于机械加工时工件表层金属受到切削力的作用，产生较大的塑性变形，使金属的晶格间剪切滑移，晶格严重扭曲、拉长，甚至被破坏，使金属表面层硬度提高，塑性降低，物理力学性能发生变化。这种现象称作冷作硬化。切削力大，塑性变形大，硬化程度加强;塑性变形速度快，变形不充分，硬化程度弱。另外，机械加工中产生的切削热，提高了表面层的温度，使已强化的金属产生回复现象，使金属失去加工硬化中所得到的物理力学性能，这种现象称作软化。切削温度高，持续时间长，回复作用也大。因此，机械加工时表面层的冷作硬化就是硬化和回复作用的综合结果。
2)表面层的金相组织的变化。机械加工过程中由于切削热的作用，加工表面层产生金相组织的变化，改变了表面层的材质。
3)表面层残余应力。机械加工过程中，表层金属组织发生冷态塑性变形、热态塑性变形和金相组织的变化，使表层金属与基体间产生相互平衡的残余应力。工件经机械加工后，其表面层都存在残余应力。残余应力会引起工件变形，失去原有精度。残余应力为拉伸应力时，使疲劳裂纹增加，耐蚀性下降;残余应力是压应力时，则使疲劳强度及耐磨性提高。
