第二节 工件表面及其形成原理
1.机械零件的表面
毛坯在加工过程中称为工件，工件加工完成后就成为零件。
如图1.4所示，零件上常见的表面有平面（整体平面、断续平面）、圆柱面（内圆柱面、外圆柱面）、圆锥面（内圆锥面、外圆锥面）、球面、成形表面及特殊异形表面。
图1.4 常用零件上的典型表面（typical surfaces on common workparts）
根据零件表面是否需要加工还分为非加工表面和有一定的精度与粗糙度要求的加工面。对于零件来讲，非加工面常常在毛坯制造阶段已经完成，如图1.4中箱体件的三角形加强筋及与其直边接触的侧面和底面；加工面相对重要，需要靠金属切削机械加工各种方法和手段来完成。
2.工件表面的形成
工件表面可以看成是一条线沿着另一条线移动或旋转而形成的，这两条线叫母线和导线，统称发生线（图1.5）。母线和导线是相对而言的。
图1.5 工件典型表面的成形原理（surface forming principle for different typical surfaces on workpiece）
3.发生线的形成
如图1.6所示，发生线的形成有以下四种方法。
图1.6 形成发生线的不同方法（various methods to form generating line）
①轨迹法。靠刀尖的运动轨迹来形成所需要表面形状的方法［图1.6（a）～（d）］。
②成型法。利用成形刀具来形成发生线，对工件进行加工的方法［图1.6（e）、（f）］。
③相切法。由圆周刀具上的多个切削点来共同形成所需工件表面形状的方法［图1.6（g）］。
④展成（包络）法。利用工件和刀具作展成切削运动来形成工件表面的方法［图1.6（h）、（i）］。包络法靠包络线来形成所需形状的近似发生线，原理上有理论误差的存在，详见图1.6（i）。
典型表面的成形运动见图1.7。
图1.7 典型表面的成形运动（generating motion for typical surface）
生产中常用机床的刀具和工件的运动配置见表1.1。
表1.1 传统机械加工机床的刀具和工件的运动（tool and WP motions for machine tools used for traditional machining）
注：
，回转（rotation）；●，静止（stationary）；→，线性运动（linear motion）；
，间隙性运动（intermittent）；↔，往复运动（reciprocation）。
4.工件表面的定义
如图1.8所示切削过程中，工件上始终存在着下述三个不断变化的表面。
图1.8 加工工件表面的定义（definition of surfaces on workpiece in machining）
①待加工表面。工件上将被切除的表面。
②过渡表面。工件上由切削刃正在切削着的表面，位于待加工表面和已加工表面之间，也称作加工表面或切削表面。
③已加工表面。工件上由刀具切削后产生的新表面。