本发明公开了基于时间特性的数控机床主轴系统热关键点选取建模方法包括以下步骤：在标准转速图谱下所采集到的各温度测点的温度数据，按照其到达最高温度所需时间由少到多排序，通过模糊c均值聚类等聚类方法将温度测点分为几类后，对于每一类中的温度测点，按照上述的排序高低，选择排序高的点作为该类的热关键点，以选取的热关键点的温度数据和对应的热误差数据为训练集，利用支持向量机等回归方法，建立热误差模型。本发明提高了模型鲁棒性，使得选取的热误差关键点在对其它转速图谱下的热误差进行预测时能够具有较高精度。