הסיבות העיקריות למתח השיורי בשכבת פני השטח של כלי מכונת CNC הן:
1. דפורמציה פלסטית קרה. כלי מכונות בקרה מספרית בפעולת כוח חיתוך, מתכת פני השטח מייצרת דפורמציה פלסטית, המשטח מייצר עיוות מתיחה לאורך כיוון מהירות החיתוך, אופי המתכת מוארך, בעוד המתכת הבסיסית במצב של עיוות אלסטי. כאשר כוח החיתוך מתבטל, המתכת הבסיסית נוטה להתאושש, אך היא מעוכבת על ידי המתכת של פני השטח, וכתוצאה מכך עומס לחיצה שיורי בשכבת פני השטח ומתח מתיחה שיורי בשכבה הפנימית.
2. דפורמציה פלסטית חמה. תחת פעולת חום החיתוך, עליית הטמפרטורה המקומית של משטח העבודה גבוהה מדי, בעוד שטמפרטורת המצע נמוכה יחסית, כך שההתרחבות התרמית של משטח העבודה נבלמת ונוצר מתח תרמי גדול על פני השטח.
כאשר תהליך החיתוך מסתיים, טמפרטורת פני השטח יורדת, וכיווץ הקירור שלו מוגבל על ידי המצע, וכתוצאה מכך מתח מתיחה על פני השטח. ככל שטמפרטורת החיתוך של כלי מכונת CNC גבוהה יותר, כך העיוות התרמי גדול יותר, מתח המתיחה השיורי גדול יותר, ולעיתים אף מופיעים סדקים על פני חומר העבודה.
3. שינויים במבנה מטאלוגרפי. הטמפרטורה הגבוהה המופקת מחום החיתוך של כלי מכונת CNC תגרום לשינויים במבנה המטאלוגרפי של שכבת פני השטח. מכיוון שלמבנים מטאלוגרפיים שונים יש צפיפות שונה, השינוי במבנה המטאלוגרפי של שכבת פני השטח של כלי מכונת CNC יגרום לשינוי בנפח. כאשר נפח שכבת פני השטח של כלי מכונת CNC מתרחב או מתכווץ, הוא ייצור מתח לחיצה או מתח מתיחה בהתאמה בגלל המגבלה של המטריצה.
