根據(jù)目前機床熱變形研究成果，減小機床熱誤差有兩種基本方法：誤差預(yù)防法和誤差補償法件。誤差預(yù)防是通過改進結(jié)構(gòu)設(shè)計和制造工藝降低溫升；誤差補償是通過建立機床熱誤差數(shù)學(xué)模型進行誤差的實時補償。
誤差預(yù)防法通過改進設(shè)計和制造途徑或減少可能的熱誤差源，提高機床的制作精度，或者控制溫度來滿足加工精度要求。它有很大的局限性，即使可能，經(jīng)濟上的代價往往是很昂貴的。
1、溫度控制
控制溫度主要是控制數(shù)控機床床身上關(guān)鍵部件的溫度，從而達到控制其熱變形的大小。主要方法是在機床構(gòu)件的 位置布置加熱元件或冷卻系統(tǒng)，實現(xiàn)機床整體的溫度場的均衡，減少熱變形。具體措施包括：控制切削用量來減少切削熱；采用氣浮、液壓主軸和導(dǎo)軌減少摩擦熱；采用隔熱層使機床發(fā)熱部件產(chǎn)生的熱量排出；采用油冷機對主軸進行強制冷卻；采用陶瓷、磁力軸承等新型材料，從而降低發(fā)熱量。
2、合理設(shè)計結(jié)構(gòu)
這種方法是在機械設(shè)計時，合理地選擇產(chǎn)生熱變形部件材料的熱膨脹系數(shù)、控制熱變形和熱誤差的方向，從而防止重要部件的熱變形對機床的加工誤差產(chǎn)生影響。在結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計時，結(jié)構(gòu)熱對稱設(shè)計是機床熱變形對加工精度不良影響 的方法之一，這種“熱對稱面”設(shè)計理論是由日本的吉田嘉太郎提出的，即把影響加工精度 大的零件配置在熱對稱面上，就能熱變形所引起的加工精度不良的狀況。如加工中心立柱垂直導(dǎo)軌上的主軸箱部件采用夾箱式結(jié)構(gòu)，就是一個熱對稱的典型設(shè)計，可以避免一般單立柱機床經(jīng)常出現(xiàn)的主軸熱傾斜現(xiàn)象，以提高加工精度和熱穩(wěn)定性。熱容量平衡設(shè)計也是熱變形的方法之一，它是根據(jù)機床各部件的熱容量不同，對局部容量大的部件采取 的措施來控制和減少其溫升，使它與熱容量小的部位不致產(chǎn)生較大的溫差，盡量達到它們之間的熱平衡，從而使機床整體的熱變形減少。
近年來還提出了一些機床結(jié)構(gòu)，控制熱變形的新方法。如浙江大學(xué)的應(yīng)濟等人根據(jù)相變材料的特性，提出將相變材料注入到機床基礎(chǔ)件中，可在 范圍內(nèi)基礎(chǔ)件的熱變形。吉林省機電研究設(shè)計院的研究人員利用自準(zhǔn)直原理設(shè)計新型導(dǎo)軌磨床，這種方法可基本由于環(huán)境溫度變化引起的基礎(chǔ)件的熱變形。吉林大學(xué)的閏占輝等研究環(huán)境溫度變化對機床基礎(chǔ)熱變形的影響規(guī)律，認為隨著基礎(chǔ)的增加，基礎(chǔ)溫度分布呈負指數(shù)規(guī)律遞減的簡諧波，熱變形主要集中在距離基礎(chǔ)兩端某距離以內(nèi)，并利用自準(zhǔn)直原理提出雙層基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)，使機床自重變形能夠自動補償環(huán)境溫度變化引起的熱變形，從而提高機床的加工精度及其穩(wěn)定性。
現(xiàn)代計算機運算速度發(fā)展很快，使得利用有限元方法可以對結(jié)構(gòu)復(fù)雜的機床進行熱變形分析。通過計算機對機床現(xiàn)實環(huán)境進行模擬，優(yōu)化設(shè)計結(jié)構(gòu)，也是一種提高加工中心精度的途徑。浙江大學(xué)研究人員對彈性熱接觸問題用有限元方法進行研究，而且對有限元系統(tǒng)進行了，并應(yīng)用于TKA6916型數(shù)控落地銑、銼床的結(jié)構(gòu)優(yōu)化上，取得了 的成果。北京機械工業(yè)學(xué)院對五軸加工中心進行，采用大型通用軟件ANSYS，對機床主要部件進行運動學(xué)、動力學(xué)和熱力學(xué)分析，取得了 的成效。浙江工業(yè)大學(xué)的王金生等人針對某型號XK717數(shù)控銑床，應(yīng)用有限元分析軟件ANSYS對機床整機進行熱特性分析，分析冷卻水的流量和預(yù)緊力對主軸軸承溫升的影響規(guī)律，為數(shù)控銑床的設(shè)計提供了理論依據(jù)。但是這些研究是基于機床模型進行的，對機床結(jié)構(gòu)進行了 的簡化，而且在熱源上也不是 按照實際情況進行模擬、實驗，還并不能 真實的反映出機床工作時的實際情況，但對機床的優(yōu)化設(shè)計有很好的指導(dǎo)作用。
