精密机械加工相较于普通机械加工，加工精度更高，可达到甚至超越 0.1 微米。这类加工需要借助精密机床、高精度量具与测量仪器，同时在严格受控的生产环境下完成作业，以此保障零件的尺寸、形位以及表面质量。
多用于航空航天领域，生产液压、气动伺服机构内部精密配合零部件，陀螺仪框架、壳体，气浮、液浮轴承组件、浮子等对精度要求极高的构件。
并不是所有材料都适合做精密零部件加工，加工材料主要分为金属材料与非金属材料两大类。 金属材料常见硬度排序：不锈钢＞铸铁＞铜＞铝；陶瓷、塑料则归属于非金属加工材料。
选材需要结合零件实际使用工况：部分场景下材料硬度越高性能越好，但硬度不能过高。如果工件材料硬度超过刀具硬度，不仅难以切削加工，还会出现崩刀，损坏工件设备，甚至引发刀具崩飞伤人的安全事故。 因此用于精密加工的材料，硬度必须低于加工刀具硬度。多数工况优先选择软硬适中的原材料，根据零件实际功能合理选型。加工前必须提前核查材料硬度、密度指标，规避加工风险。
主要加工工艺包含：精车、精镗、精铣、精磨、研磨。
加工完成后的零件需要满足以下精度指标：
零件轮廓、特征尺寸公差控制在微米级别以内；
几何形状精度、相互位置精度达到微米或角秒等级；
表面微观粗糙度小于 0.1 微米；
装配配件满足装配配合要求，同时达到对应的力学及其他物理性能标准。
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