Töödeldud pinna geomeetrilised omadused hõlmavad mitmeid aspekte: pinna karedus, pinna lainelisus ja pinna tekstuur. Pinna karedus on nende geomeetriliste tunnuste põhielement. Kui töödeldava detaili pinda töödeldakse metalli-lõiketööriistadega, määrab pinna kareduse peamiselt kolme kategooria tegurite koosmõju ja mõju: geomeetrilised tegurid, füüsikalised tegurid ja töötlemisprotsessi tegurid.
1. Geomeetrilised tegurid
Geomeetrilisest vaatenurgast mõjutavad lõiketööriista kuju ja geomeetrilised nurgad -täpsemalt nina raadius, peamine lõikeserva nurk, abilõikeserva nurk ja töötlemisparameetrid, nagu ettenihke kiirus,- märkimisväärselt pinna karedust.
2. Füüsikalised tegurid
Arvestades lõikeprotsessi aluseks olevat füüsikat, põhjustab tööriista lõikeserva ümardamine -koos sellele järgneva pigistamise ja hõõrdumisega- metallmaterjalis plastilise deformatsiooni, mis vähendab oluliselt pinna karedust. Kui töödeldakse plastilisi materjale, mis toodavad pidevaid (linditaolisi) laastusi, moodustub tööriista reha pinnale sageli ülikõva -ülesserv (BUE). See BUE asendab tõhusalt tegelikku harapinda ja lõikeserva, muutes tööriista efektiivseid geomeetrilisi nurki ja lõikesügavust. BUE kontuur on väga ebakorrapärane; järelikult jätab see tooriku pinnale tööriistajälgi, mille sügavus ja laius muutuvad pidevalt. Mõnel juhul kinnistuvad BUE killud tooriku pinda, suurendades veelgi pinna karedust.
Lõikamisprotsessi ajal tekkivad vibratsioonid aitavad kaasa ka tooriku pinnakaredusega seotud parameetrite väärtuste suurenemisele.
3. Protsessi tegurid
Protsessipõhisest-perspektiivist lähtudes hõlmavad tooriku pinnakaredust mõjutavad tegurid peamiselt lõikeriista endaga seotud tegurid, tooriku materjaliomadustega seotud tegurid ja konkreetsete kasutatavate töötlemistingimustega seotud tegurid.
Töödeldud tooriku pinnakvaliteedil on suur mõju valmis detaili funktsionaalsele toimimisele. Töödeldud tooriku pinnakvaliteedi hindamiseks kasutatavate põhinäitajate hulka kuuluvad pinna karedus, pinna jääkpinge ja pinna töö kõvenemise aste. Nendest kolmest pinnakvaliteedi näitajast on pinna karedus kõige kriitilisem tegur, mis mõjutab komponendi üldisi jõudlusnäitajaid.
Komponendi pinnakaredus mõjutab otseselt ja oluliselt hõõrdumist ja kulumist; täpsemalt, mida karedam on pind, seda tugevam on kulumine. Kulumise algfaasis tasandatakse pinnal olevad mikroskoopilised ebatasasused kiiresti, mille tulemuseks on materjalikao järsu tõusu. Kuid pärast teatud tööperioodi tegelik kontaktpind liikuvate pindade vahel suureneb, mistõttu kulumiskiirus aeglustub. Kui pind on sile ja tihe, on selle mikroskoopiliste asperiteetide kõrgus ja teravus suhteliselt madal; järelikult on siledatel ja tihedatel pindadel suurem kulumiskindlus kui karedatel pindadel.
Seevastu liiga sile pind takistab määrdeõli säilimist; see võib tegelikult kaasa tuua suurenenud hõõrdeteguri, põhjustades metallpinna ülekuumenemise ja potentsiaalselt "kinnijäämise" või "lõpetamise" nähtuse. Vertikaalses töötlemiskeskuses tehtavate lõikamistoimingute ajal mõjutavad protsessi parameetrid -nagu lõikekiirus, ettenihke kiirus ja lõikesügavus-otseselt lõikejõudu. Lõikejõud ja lõiketemperatuur on kaks teineteisest sõltuvat tegurit: üldiselt vastab suurem lõikejõud kõrgemale lõiketemperatuurile ja samaaegselt tugevamale vibratsioonile vertikaalses töötluskeskuses.
Erinevad lõikekiirused tekitavad väliseid ergutussagedusi, mis erinevad vastavalt. Mida lähemale see ergastussagedus läheneb vertikaalsele töötlemiskeskusele omasele vibratsiooni loomulikule sagedusele, seda tõenäolisem on, et see võimendab mehaaniliste seadmete vibratsiooni.
Toorikute optimaalsete pinnakareduse väärtuste saavutamiseks lõikamisoperatsioonide ajal on välja töötatud tuvastussüsteem lõikejõu ja lõiketemperatuuri jälgimiseks. Selle süsteemi eesmärk on uurida seoseid lõikejõu, lõiketemperatuuri ja sellest tuleneva tooriku pinnakareduse vahel. Protsessi parameetrite-, nagu lõikekiirus, ettenihe ja lõikesügavus-töötlemisprotsessi ajal läbimõeldud valimisel on võimalik kontrollida lõikejõudu, lõiketemperatuuri ja mehaanilist vibratsiooni, tagades seeläbi soovitud tooriku pinnakareduse.