Un entorno de alto vacío protege el rendimiento de tecnologías de procesamiento especiales y piezas de alta precisión, como el procesamiento láser en nanosegundos, el empaquetado de chips y componentes ópticos. Sin embargo, plantea requisitos más altos para la máquina herramienta, lo que hace que el control de temperatura de las máquinas herramienta sea un objetivo importante en el diseño y desarrollo. En este documento, se investigaron las propiedades térmicas de una máquina herramienta de procesamiento láser de 5 ejes a gran escala en un entorno de vacío. La resistencia de contacto térmico entre las partes se identificó mediante simulación paramétrica y experimentos. Luego, se obtuvo el campo de temperatura de toda la máquina basado en el modelo de acoplamiento fluido-térmico y se verificó mediante experimentos. Los resultados mostraron que la resistencia de contacto térmico del motor y el reductor con la placa fría de agua fue de 560 W/(m gradosC) y 510 W/(m gradosC), respectivamente, y el aumento máximo de temperatura de la máquina fue de 3 gradosC. Basado en los resultados, se obtuvo el gráfico de predicción del aumento de temperatura de la máquina herramienta mediante simulación bajo diferentes condiciones de procesamiento, como el caudal de agua de enfriamiento, la temperatura del agua de enfriamiento, la velocidad del motor y la temperatura ambiente. Proporciona referencias técnicas y de datos para la investigación sobre la estabilidad térmica de la máquina herramienta en el procesamiento.