精密机械加工是在严格控制的环境条件下，使用精密机床、精密量具和量仪来实现的。在航天工业中，精密机械加工主要用于加工飞行器控制设备中的精密机械零件，如液压和气动伺服机构中的精密配合件、陀螺仪的框架、壳体，气浮、液浮轴承组件和浮子等。在航空工业中，精密机械加工已覆盖了航空产品制造的各个领域，如仪器仪表、惯性导航器件、液压伺服系统、轴承、发动机叶片等。

精密机械加工主要有精车和精镗、精铣、精磨和研磨等工艺。①精车和精镗。飞行器大多数精密的轻合金（铝或镁合金等）零件多采用这种方法加工。一般用天然单晶金刚石刀具，刀刃圆弧半径小于0.1微米。在高精度车床上加工可获得1微米的精度和平均高度差小于0.2微米的表面不平度，坐标精度可达±2微米。②精铣。用于加工形状复杂的铝或铍合金结构件。依靠机床的导轨和主轴的精度来获得较高的相互位置精度。使用经仔细研磨的金刚石刀头进行高速铣切可获得精确的镜面。③精磨。用于加工轴或孔类零件。这类零件多数采用淬硬钢，有很高的硬度。大多数高精度磨床主轴采用静压或动压液体轴承，以保证高稳定度。磨削的极限精度除受机床主轴和床身刚度的影响外，还与砂轮的选择和平衡、工件中心孔的加工精度等因素有关。精磨可获得1微米的尺寸精度和0.5微米的不圆度。④研磨。利用配合件互研的原理对被加工表面上不规则的凸起部位进行选择加工。磨粒直径、切削力和切削热均可精确控制，因而是精密加工技术中获得最高精度的加工方法。飞行器的精密伺服部件中的液压或气动配合件、动压陀螺马达的轴承零件都采用这种方法加工，以达到0.1微米、甚至0.01微米的精度，以及0.005微米的微观不平度。

在传统的精密机械加工精度不断提高的同时，人们还发展了各种新的精密、超精密加工技术，如精密电火花加工技术、精密激光加工技术、精密电解加工技术、以精密电铸为基础的LIGA（德语Lithographie，Galvanoformung和Abformung三个词的缩写）工艺制造技术、精密增材制造技术（又称3D打印技术）、光刻制造技术、纳米制造技术等。

飞行器精密零件的结构复杂、刚度小、要求精度很高，而且难加工材料所占的比重较大。精密机械加工的工艺效果是：①零件的几何形状和相互位置精度达到微米或角秒级。②零件的界限或特征尺寸公差在微米以下。③零件表面微观不平度（表面不平度平均高度差）小于0.1微米。④互配件能满足配合力的要求。⑤部分零件还能满足精确的力学或其他物理特性要求，如浮子陀螺仪扭杆的扭转刚度、挠性元件的刚度系数等。

精密加工技术的目的是实现机械产品最终的制造精度，达到设计要求。精密加工通常在粗加工、半精加工之后，是产品制造流程中最终加工环节。