在內外熱源的影響下，機械主軸零件的熱變形程度不同，使工件與刀具之間的相對運動為斷環，同時也是機床節的下降。對于數控機床來說，由于所有的加工過程都是由計算指令控制的，因此價格實惠的主軸熱變形的影響更為嚴重。為了減少主軸熱變形數控機床的結構通常采用以下措施。
1、減少發熱
機床內部加熱時熱變形的主要熱源應盡可能與主軸分離。對于CNC車床軸箱，應盡量使主軸的熱變形在刀具的垂直方向上。這使得主軸的熱變形減少了對加工直徑的影響。以減少總熱變形，而主軸箱在相同溫度下上升前后的傾斜主軸以避免變形。
2、控制溫升
在采取一系列措施減少熱源后，經濟實惠的主軸熱變形將得到改善。然而完全消除機器內部和外部熱源往往是困難或不可能的。因此，溫度升高必須由良好的冷卻和冷卻控制以減少主軸熱的影響。一種更有效的方法是在熱部強制冷卻機床，并在機器的低溫部分通過加熱方法，使機器的溫度保持一致，從而減少因失真而造成的溫度過高。
3、改善機床機構
在相同的加熱條件下，機床機構對熱變形有很大的影響。如果在過去的單柱機構中使用的CNC機床可以用雙柱機構代替。由于主軸左右對稱，兩柱機構在加熱主軸后除了垂直方向的平移外，其他方向的變形很小，垂直軸的運動可以很容易地用協調補償金額的更正。
數控機床中的滾珠絲杠經常被期望加載大、高速、散熱條件，因此主軸容易發熱滾珠絲杠熱生產的結果是嚴重的，特別是在開環系統中會使進給系統失去定位精度。目前售后好的主軸機床采用預拉法來降低螺桿的熱變形，根據測量結果從數控系統發出補償脈沖進行校正。