As principais razões para a tensão residual na camada superficial das máquinas-ferramentas CNC são:
1. Deformação plástica a frio. Máquinas-ferramentas de controle numérico sob a ação da força de corte, o metal de superfície produz deformação plástica, a superfície produz deformação de tração ao longo da direção da velocidade de corte, o caráter do metal é alongado, enquanto o metal base está no estado de deformação elástica. Quando a força de corte é eliminada, o metal base tende a se recuperar, mas é impedido pelo metal de superfície, resultando em tensão residual de compressão na camada superficial e tensão residual de tração na camada interna.
2. Deformação plástica a quente. Sob a ação do calor de corte, o aumento da temperatura local da superfície da peça é muito alto, enquanto a temperatura do substrato é relativamente baixa, de modo que a expansão térmica da superfície da peça é impedida e uma grande tensão térmica é gerada na superfície.
Quando o processo de corte termina, a temperatura da superfície diminui e sua retração por resfriamento é limitada pelo substrato, resultando em tensão de tração na superfície. Quanto maior a temperatura de corte das máquinas-ferramentas CNC, maior a deformação térmica, maior a tensão residual de tração e, às vezes, até rachaduras aparecem na superfície da peça.
3. Alterações na estrutura metalográfica. A alta temperatura produzida pelo calor de corte das máquinas-ferramentas CNC causará alterações na estrutura metalográfica da camada superficial. Como as diferentes estruturas metalográficas têm densidades diferentes, a alteração da estrutura metalográfica da camada superficial das máquinas-ferramentas CNC causará a alteração do volume. Quando o volume da camada superficial da máquina-ferramenta CNC se expande ou encolhe, produzirá tensão de compressão ou tensão de tração, respectivamente, devido à limitação da matriz.
