本发明公开一种盘状机械结构的三维自组装制造方法,首先变形前的平面机械结构由对温度敏感的聚合物薄圆板、依次套接在对温度敏感的聚合物薄圆板外周圈的多个尺寸预设的热膨胀系数不同的均质聚合物圆环,以及套接在最外层的均质聚合物圆环外周圈的对温度不敏感的聚合物圆环粘接在一起形成圆形平面机械结构,升高平面机械结构所处的环境温度,平面机械结构变形为三维机械结构且在特定的温度改变量下可得到盘状三维机械结构;再将升高后的环境温度恢复到初始温度,三维机械结构恢复到初始的平面机械结构;该机械结构可以重复使用,且尺寸可以小到微米级,对于微机械系统中制造盘状三维机械结构提供了简单的方法。