Prawie każda fabryczna obrabiarka CNC ma kompensację wydłużenia termicznego osi Z, przewidują ją wszystkie rodzaje sterowań (HH, Siemens, Fanuc itd) w mojej frezarce (Deckel-Maho) ustawiana jest programowo na podstawie czasu pracy i pomiaru temperatury wrzeciona itd, wykonuje to każdy producent podczas badań prototypów. Oprucz tego wrzeciono i tak jest chłodzone. Nawiasem mówiąc, takie testowanie i badania prototypowych obrabiarek jest jednym z powodów wysokich cen takich maszyn. "Tablicy poprawek" możesz też użyć do korygowania wymiarów wynikających np ze zużycia, kolizji itd. Chociaż frezarka ma kompensację termiczną, dokładniejsze prace i tak wykonuję na rozgrzanej obrabiarce.
Wracając do tematu, bo chyba nie o to ci chodzi, to niestety na etapie konstrukcji musisz tak dobrać materiały i geometrię aby zapewnić wymaganą sztywność.

W celu bezpośredniego pomiaru drogi używa się liniałów optycznych, są powszechnie stosowane, ale niestety nie mierzą odkształceń samej maszyny od obciążeń powstałych podczas pracy narzędzia.

Trochę podobny problem : sterowania uwzględniają (a przynajmniej mogą to robić) siły od przyspieszeń powstałych w czasie pracy i potrafią w pewnym stopniu to korygować aby zachować dokładność, jest to szczególnie istotne podczas obróbek HSM (szybkościowych)