Hlavní důvody zbytkového napětí v povrchové vrstvě CNC obráběcích strojů jsou:
1. Plastická deformace za studena. Číslicově řízené obráběcí stroje při působení řezné síly povrchový kov vytváří plastickou deformaci, povrch vytváří tahovou deformaci ve směru řezné rychlosti, kovový charakter je protáhlý, přičemž základní kov je ve stavu elastické deformace. Když je řezná síla eliminována, základní kov má tendenci se zotavovat, ale brání mu povrchový kov, což má za následek zbytkové tlakové napětí v povrchové vrstvě a zbytkové tahové napětí ve vnitřní vrstvě.
2. Plastická deformace za tepla. Působením řezného tepla je lokální nárůst teploty povrchu obrobku příliš vysoký, zatímco teplota substrátu je relativně nízká, takže je bráněno tepelné roztažnosti povrchu obrobku a vzniká velké tepelné napětí na povrchu.
Po ukončení procesu řezání se teplota povrchu snižuje a jeho smršťování při chladnutí je omezeno substrátem, což má za následek tahové napětí na povrchu. Čím vyšší je řezná teplota CNC obráběcích strojů, tím větší je tepelná deformace, tím větší je zbytkové tahové napětí a někdy se na povrchu obrobku objevují i trhliny.
3. Změny metalografické struktury. Vysoká teplota produkovaná řezným teplem CNC obráběcích strojů způsobí změny metalografické struktury povrchové vrstvy. Protože různé metalografické struktury mají různou hustotu, změna metalografické struktury povrchové vrstvy CNC obráběcích strojů způsobí změnu objemu. Když se objem povrchové vrstvy CNC obráběcího stroje roztahuje nebo smršťuje, bude produkovat tlakové napětí nebo tahové napětí v důsledku omezení matrice.
