本发明涉及机床设备技术领域，特别涉及一种机床高精度运动轴及工作方法。该设备包括基座、丝杠轴、轴承、限位端盖、碟簧，所述丝杠轴包括大径段、小径段，限位端盖设于基座外端，轴承包括外圈、内圈、滚子，基座内具有向内收缩的环形凸出限位部，外圈夹紧定位于环形凸出限位部与限位端盖之间，所述基座包括基准座、适配座，在基准座内，内圈夹紧定位于限位端盖与大径段之间；在适配座内，碟簧套设于小径段上，碟簧顶紧作用于大径段端部与内圈之间，使内圈夹紧定位于限位端盖与碟簧之间。丝杠轴产生的热变化形变通过碟簧的适应性形变进行抵消，有效保护了轴承部件，提高了设备寿命，同时保证了设备长期高精度稳定运行。