Alasan utama tegangan sisa pada lapisan permukaan peralatan mesin CNC adalah:
1. Deformasi plastik dingin. Peralatan mesin kontrol numerik di bawah aksi gaya potong, logam permukaan menghasilkan deformasi plastis, permukaan menghasilkan deformasi tarik sepanjang arah kecepatan potong, karakter logam memanjang, sedangkan logam dasar dalam keadaan deformasi elastis. Ketika gaya potong dihilangkan, logam dasar cenderung pulih, tetapi terhalang oleh logam permukaan, menghasilkan tegangan tekan sisa di lapisan permukaan dan tegangan tarik sisa di lapisan dalam.
2. Deformasi plastik panas. Di bawah aksi pemotongan panas, kenaikan suhu lokal permukaan benda kerja terlalu tinggi, sedangkan suhu substrat relatif rendah, sehingga ekspansi termal permukaan benda kerja terhambat dan tegangan termal yang besar dihasilkan di permukaan.
Ketika proses pemotongan selesai, suhu permukaan menurun, dan penyusutan pendinginannya dibatasi oleh substrat, sehingga menghasilkan tegangan tarik di permukaan. Semakin tinggi suhu pemotongan peralatan mesin CNC, semakin besar deformasi termal, semakin besar tegangan tarik sisa, dan kadang-kadang bahkan retak muncul di permukaan benda kerja.
3. Perubahan struktur metalografi. Temperatur tinggi yang dihasilkan oleh panas pemotongan peralatan mesin CNC akan menyebabkan perubahan struktur metalografi lapisan permukaan. Karena struktur metalografi yang berbeda memiliki densitas yang berbeda, perubahan struktur metalografi lapisan permukaan peralatan mesin CNC akan menyebabkan perubahan volume. Ketika volume lapisan permukaan alat mesin CNC mengembang atau menyusut, maka akan menghasilkan tegangan tekan atau tegangan tarik masing-masing karena keterbatasan matriks.
