机床运行时产生的热量所造成的热变形对加工精度会产生巨大的影响。超精密机床由于机床的总质量远高于所切削的材料，而且单位时间的切削量少，因此只需要维持机床所处环境的温度恒定，即可避免热变形的问题。可是，高精度机床的使用条件是中批量和大批量生产，要求高速度、大切削量的加工，机床的工件、刀具、丝杠、主轴等部件在加工过程中将产生可观的热量，必须在机床设计上加以周密考虑。 

        以DIXI公司的JIG系列坐标镗床为例，为了控制热变形，在机床7处主要热源设置了温度控制点，同时在各个热源都设计了独立的冷却循环回路并计算好各处热源的发热量。该机床温度控制点的分布如上图所示。图中的控制点分别是：（1）滚珠螺母；（2）丝杠轴承；（3）主轴轴承和电机；（4）B、C轴直接驱动电机；（5）电气柜；（6）液压系统；（7）冷却循环系统。    在机床工作期间，冷却液循环系统根据各个热源的发热量供应比室温低2°C的冷却液。确保每各个循环回路都提供稍大于热源发热量的冷却量，以保持机床的热变形在允许范围之内。由于刀具在切削过程中的热变形无法完全避免，机床的数控系统可以对刀具引起的Z轴误差作出补偿。最后，必须指出的是，除了先进功能部件和技术以外，超精密机床的制造也离不开传统工艺，装配一台超精密机床需要高达数百小时的刮研工作量。