本发明涉及高速、高精度数控机床技术领域，提供了一种热作用下的精密机床装配尺寸链建立方法、系统及设备，考虑机床几何误差与热误差间的影响关系，在确定各误差元素对刀尖点位置影响为相互抵消或累积的关系后，根据灵敏度，辨识关键误差元素。基于辨识到的关键误差元素与关键误差元素间的影响关系，建立机床装配尺寸链。该方法通过对机床进行有限元仿真，分离出机床几何误差与热误差，以此为基础建立机床空间误差模型，辨识影响机床刀尖点位置的关键误差元素并分析机床热误差与几何误差间的影响关系，判别机床装配尺寸链中各组成环的增减，从而合理分配机床零部件精度，提高机床热稳态下几何精度，降低制造成本。