在金屬切削過程中，切削時的機械功幾乎全部轉變為熱，這些熱分散到切屑、刀具、工件、機床、夾具和周圍空間中，使刀具、工件、機床等由於受熱而發生變形，即熱變形。
（1）刀具的熱變形。盡管切削熱隻有極少部分傳給刀具，但切削刃的溫度仍可達到很高的數值，因此刀體也要變熱。由於刀體變熱，刀頭就會伸長，使吃刀量增大而把工件直徑車小。刀頭伸長快慢與變熱時間有關，它隨車刀上溫度上升而逐漸減緩，當溫度不再增加時，刀頭伸長也就停止了。
刀頭伸長量與刀頭伸出長度、截麵大小、刀片厚度、刀刃鋒利程度和加工材料有關。刀頭伸長量與刀杆截麵成反比，與刀片厚度也成反比，與加工材料強度成正比。加冷卻潤滑液可以減少刀頭伸長量。
（2）機床的熱變形。機床熱變形主要是床頭箱，其他部位可以忽略不計。床頭箱變形會使主軸中心高度增加，水平方向內位移。這與主軸轉速有關：轉速愈高變形愈大，當主軸每分鍾400～500轉時，主軸垂直方向位移約0．04～0．05毫米。水平方向位移約0．01毫米。當然這還與其他因素有關；如卡盤上裝夾工件的位移量要比兩頂尖裝夾大等。
（3）工件的熱變形在切削過程中，由於切削熱的傳導，會使工件變熱，溫度上升。工件變熱有兩種情況：即均衡變熱和不均衡變熱；均衡變熱時，零件的尺寸將會改變，而形狀仍保持不變化。而不均衡變熱時，不僅零件的尺寸要變化，它的形狀也會發生變化。
第一種，均衡變熱。均衡變熱時的零件溫度決定傳入零件的熱量、重量和比熱容。同時傳入零件的熱量又與切削用量有關。
當其他條件相同時，零件愈重，熱變形愈小，因此加工直徑和長度相同的軸和管子時，軸的變化比管子小。加工薄壁且餘量又大的工件時變形大，因此工件經粗加工後不能立即進行精加工。
隨著切削速度增加，工件的溫度逐漸下降。這是因為切削速度增加時，熱量來不及傳給工件的緣故。
進給量增大時（很小的進給量除外），傳入零件的熱量降低，工件溫度下降。吃刀量增大時，工件的溫度增加。
第二種，不均衡變熱。不均衡變熱是由於單麵受熱所造成。例如車削薄片時，當工件的一邊切除大量金屬時，這一邊就要變熱，如果不等它冷卻就去加工另一邊，則工件就要變形。
工件受到陽光照射或暖氣熱量影響，外部變熱，內部仍是冷的，工件就會發生扭曲。