精密機械加工是在嚴格控制的環境條件下，使用精密機床和精密量具和量儀來實現的。加工精度達到和超過 0.1微米稱超精密機械加工。在航空航天工業中，精密機械加工主要用于加工飛行器控制設備中的精密機械零件，如液壓和氣動伺服機構中的精密配合件、陀螺儀的框架、殼體，氣浮、液浮軸承組件和浮子等。飛行器精密零件的結構復雜、剛度小、要求精度很高，而且難加工材料所占的比重較大。

精密機械加工的工藝效果是：

（1）零件的幾何形狀和相互位置精度達到微米或角秒級；

（2）零件的界限或特征尺寸公差在微米以下;

（3）零件表面微觀不平度(表面不平度平均高度差)小于0.1 微米;

（4）互配件能滿足配合力的要求；

（5）部分零件還能滿足精確的力學或其他物理特性要求，如浮子陀螺儀扭桿的扭轉剛度、撓性元件的剛度系數等。

精密機械加工主要有精車、精鏜、精銑、精磨和研磨等工藝。

（1）精車和精鏜：飛行器大多數精密的輕合金（鋁或鎂合金等）零件多采用這種方法加工。一般用天然單晶金剛石刀具,刀刃圓弧半徑小于0.1微米。在高精度車床上加工可獲得1微米的精度和平均高度差小于0.2微米的表面不平度,坐標精度可達±2微米。

（2）精銑：用于加工形狀復雜的鋁或鈹合金結構件。依靠機床的導軌和主軸的精度來獲得較高的相互位置精度。使用經仔細研磨的金剛石刀頭進行高速銑切可獲得精確的鏡面。

（3）精磨：用于加工軸或孔類零件。這類零件多數采用淬硬鋼，有很高的硬度。大多數高精度磨床主軸采用靜壓或動壓液體軸承，以保證高穩定度。磨削的極限精度除受機床主軸和床身剛度的影響外，還與砂輪的選擇和平衡、工件中心孔的加工精度等因素有關。精磨可獲得1微米的尺寸精度和0.5微米的不圓度。

④研磨:利用配合件互研的原理對被加工表面上不規則的凸起部位進行選擇加工。磨粒直徑、切削力和切削熱均可精確控制，因而是精密加工技術中獲得最高精度的加工方法。飛行器的精密伺服部件中的液壓或氣動配合件、動壓陀螺馬達的軸承零件都采用這種方法加工,以達到0.1甚至0.01微米的精度和0.005微米的微觀不平度。