สาเหตุหลักของความเค้นตกค้างในชั้นผิวของเครื่องมือเครื่อง CNC คือ:
1. การเปลี่ยนรูปพลาสติกเย็น เครื่องมือเครื่องควบคุมเชิงตัวเลขภายใต้การกระทำของแรงตัด พื้นผิวโลหะทำให้เกิดการเสียรูปของพลาสติก พื้นผิวทำให้เกิดการเสียรูปแรงดึงตามทิศทางของความเร็วตัด อักขระโลหะถูกยืดออก ในขณะที่โลหะฐานอยู่ในสถานะของการเปลี่ยนรูปแบบยืดหยุ่น เมื่อตัดแรงตัดออก โลหะพื้นฐานมีแนวโน้มที่จะฟื้นตัว แต่โลหะพื้นผิวขัดขวาง ส่งผลให้เกิดความเครียดอัดตกค้างในชั้นผิว และความเค้นดึงตกค้างในชั้นใน
2. การเสียรูปพลาสติกร้อน ภายใต้การกระทำของความร้อนตัด อุณหภูมิที่เพิ่มขึ้นของพื้นผิวชิ้นงานสูงเกินไป ในขณะที่อุณหภูมิพื้นผิวค่อนข้างต่ำ ดังนั้นการขัดขวางการขยายตัวทางความร้อนของพื้นผิวชิ้นงานจึงทำให้เกิดความเค้นจากความร้อนจำนวนมากบนพื้นผิว
เมื่อกระบวนการตัดสิ้นสุดลง อุณหภูมิพื้นผิวจะลดลง และการหดตัวของความเย็นจะถูกจำกัดโดยพื้นผิว ส่งผลให้เกิดความเค้นดึงบนพื้นผิว ยิ่งอุณหภูมิการตัดของเครื่องมือเครื่อง CNC สูงขึ้นเท่าใด การเปลี่ยนรูปจากความร้อนก็จะยิ่งมากขึ้น ความเค้นดึงที่ตกค้างก็จะยิ่งมากขึ้น และบางครั้งอาจเกิดรอยร้าวบนพื้นผิวของชิ้นงาน
3. การเปลี่ยนแปลงโครงสร้างทางโลหะวิทยา อุณหภูมิสูงที่เกิดจากความร้อนในการตัดของเครื่องมือเครื่อง CNC จะทำให้โครงสร้างทางโลหะวิทยาของชั้นผิวเปลี่ยนไป เนื่องจากโครงสร้างทางโลหะวิทยาที่แตกต่างกันมีความหนาแน่นต่างกัน การเปลี่ยนแปลงโครงสร้างทางโลหะของชั้นผิวของเครื่องมือเครื่อง CNC จะทำให้ปริมาตรเปลี่ยนแปลง เมื่อปริมาตรของชั้นผิวของเครื่องมือเครื่อง CNC ขยายหรือหดตัว จะทำให้เกิดความเค้นอัดหรือความเค้นดึงตามลำดับเนื่องจากข้อจำกัดของเมทริกซ์
