精密机械加工是一种借助高精度的加工设备、先进的加工工艺和严格的质量控制方法，对金属或非金属材料（以金属材料为主）进行加工，以制造出尺寸精度高、形状公差小、表面质量优、性能稳定可靠的机械零件或部件的加工技术。它是机械加工的高级阶段，核心在于 “精密”，即加工精度达到较高水平（通常尺寸精度在 0.001mm 至 0.01mm 之间，甚至更高），能满足对零件精度有严苛要求的高端装备制造领域。

精密机械加工的主要工艺包括精密切削加工、精密磨削加工、精密电加工、精密成型加工等，每种工艺都有其独特的特点和适用范围。精密切削加工是在普通切削加工的基础上发展而来，通过采用高精度的机床（如高精度数控机床、超精密车床、超精密铣床）、高性能的刀具（如金刚石刀具、立方氮化硼刀具，具有高硬度、高耐磨性、高切削效率的特点）和优化的切削参数（如低切削速度、小进给量、小切削深度），实现对零件的高精度切削。常见的精密切削加工方法有精密车削（用于加工轴类、盘类等回转对称零件，加工精度可达 0.001mm，表面粗糙度可达 Ra0.02μm）、精密铣削（用于加工平面、沟槽、复杂曲面等，加工精度可达 0.005mm，表面粗糙度可达 Ra0.05μm）、精密钻削（用于加工高精度的孔，孔径精度可达 0.002mm，孔位精度可达 0.005mm）、精密镗削（用于加工高精度的孔或孔系，镗孔精度可达 0.001mm，孔的圆度可达 0.0005mm）等，精密切削加工能实现较高的尺寸精度和表面质量，且加工效率相对较高，适用于多种金属材料的加工。

精密磨削加工是利用高速旋转的砂轮或其他磨具，对零件表面进行微量切削，以获得高精度、低表面粗糙度的加工方法。它是精密加工中应用极为广泛的工艺之一，加工精度可达 0.0001mm，表面粗糙度可达 Ra0.005μm。常见的精密磨削加工方法有精密外圆磨削（用于加工轴类零件的外圆表面，保证外圆的尺寸精度、圆度、圆柱度）、精密内圆磨削（用于加工孔类零件的内孔表面，保证内孔的尺寸精度、圆度、圆柱度）、精密平面磨削（用于加工平面零件，保证平面的平面度、平行度和表面粗糙度）、精密成型磨削（用于加工复杂形状的零件表面，如模具的型腔、凸模等，通过专用的成型砂轮，实现复杂形状的高精度加工）、超精密磨削（如镜面磨削，能使零件表面达到镜面效果，表面粗糙度极低）等。精密磨削加工适用于各种高硬度材料（如淬火钢、硬质合金、陶瓷等）的加工，尤其适合对已淬火的零件进行精加工，能有效纠正前道工序的误差，提高零件的精度和表面质量。

精密电加工是利用电能、热能、化学能等能量，通过特定的加工方式对材料进行去除或成型的精密加工工艺，主要包括电火花加工和电化学加工。电火花加工（EDM）是在一定的介质中，通过工具电极和工件电极之间的脉冲放电，产生高温高压，使工件材料局部熔化、汽化，从而实现对工件的加工。它适用于加工各种高硬度、高韧性、难切削的金属材料（如硬质合金、高速钢、模具钢等），以及复杂形状的零件（如模具的型腔、异形孔、窄缝等），加工精度可达 0.001mm，表面粗糙度可达 Ra0.1μm。根据加工方式的不同，电火花加工可分为电火花成型加工（用于加工各种复杂形状的型腔和型面）和电火花线切割加工（利用金属丝作为电极，通过脉冲放电切割工件，适用于加工复杂形状的平板零件、模具刃口等）。电化学加工（ECM）是利用电极和工件之间的电化学反应，使工件材料溶解去除，以实现加工目的。它具有加工精度高（可达 0.001mm）、表面质量好（无切削应力、无毛刺）、加工效率高、可加工复杂形状等特点，适用于加工各种金属材料，尤其适合大批量生产高精度、复杂形状的零件，如航空发动机叶片、涡轮盘等。

精密成型加工是通过对材料施加外力或利用其他物理、化学方法，使材料发生塑性变形或改变形态，以获得所需形状和尺寸的精密加工工艺，常见的有精密铸造、精密锻造、精密冲压、精密注塑（用于非金属材料）等。精密铸造是采用高精度的模具和先进的铸造工艺，如熔模铸造（失蜡铸造）、金属型铸造等，生产出尺寸精度高、表面质量好、形状复杂的铸件，铸件尺寸精度可达 CT5-CT7 级（中国铸造公差标准），表面粗糙度可达 Ra12.5-Ra3.2μm，适用于制造形状复杂、难以切削加工的零件，如航空航天设备的零部件、医疗器械零件等；精密锻造是在普通锻造的基础上，通过提高锻造设备的精度、优化锻造工艺、采用高精度的模具，使锻件获得更高的尺寸精度和形状精度，锻件尺寸精度可达 ±0.1mm，表面粗糙度可达 Ra6.3-Ra3.2μm，能改善金属材料的内部组织结构，提高零件的强度和韧性，适用于制造承受重载、高强度要求的精密零件，如汽车曲轴、齿轮、航空发动机叶片等。

精密机械加工具有加工精度高、表面质量好、加工范围广、能加工复杂形状零件等特点。其加工精度不仅包括尺寸精度，还包括形状精度（如圆度、平面度、圆柱度）和位置精度（如平行度、垂直度、同轴度），能满足高端装备对零件精度的严苛要求；加工后的零件表面粗糙度低，表面光滑，无明显的加工痕迹，减少了零件在使用过程中的磨损，提高了零件的使用寿命和性能稳定性；精密机械加工能加工多种材料，包括金属材料（如钢、铁、铜、铝、钛合金、高温合金等）和部分非金属材料（如陶瓷、塑料、复合材料等），且能加工各种复杂形状的零件，无论是回转对称零件、平面零件，还是复杂的曲面零件、异形零件，都能通过合适的加工工艺实现；此外，精密机械加工还具有较好的稳定性和重复性，在批量生产中，能保证每一个零件的加工精度和质量一致性，满足工业化大规模生产的需求。

精密机械加工在多个高端领域有着不可替代的应用。在航空航天领域，是制造航空航天设备关键零部件的核心技术，如飞机发动机的叶片、涡轮盘、燃烧室，火箭的发动机喷嘴、燃料输送管道，卫星的姿态控制机构零部件、天线反射面等，这些零部件不仅需要承受高温、高压、高速等极端工况，还对尺寸精度、形状精度和表面质量有极高要求，精密机械加工能确保这些零部件的性能和可靠性，保障航空航天任务的顺利完成。

在汽车工业领域，精密机械加工用于制造汽车的高精度零部件，如发动机的活塞、活塞销、曲轴、凸轮轴，变速箱的齿轮、同步器，底盘的转向节、轮毂轴承等，这些零部件的精度直接影响汽车的动力性能、传动效率、行驶稳定性和安全性，通过精密机械加工，能提高汽车零部件的精度和质量，提升汽车的整体性能和使用寿命，同时也为汽车向轻量化、高性能、低油耗方向发展提供了支持。

在医疗器械领域，精密机械加工发挥着重要作用，用于制造各种高精度的医疗器械和零部件，如手术机器人的关节零部件、精密手术器械（如微创外科手术器械的细小零件）、医疗诊断设备（如 CT 机、核磁共振设备的核心零部件）、人工关节（如人工髋关节、膝关节的股骨头、髋臼等）等，这些医疗器械对精度、表面质量、生物相容性有严格要求，精密机械加工能满足这些要求，确保医疗器械的安全性和有效性，为医疗事业的发展提供了重要保障。

在电子信息产业领域，精密机械加工用于制造电子设备的高精度零部件，如半导体制造设备的核心部件（如光刻机的精密导轨、工作台）、电子显微镜的零部件、通信设备的精密连接器、传感器的敏感元件等，这些零部件的精度直接影响电子设备的性能和稳定性，精密机械加工能实现这些微小、高精度零部件的制造，推动电子信息产业向高集成度、高性能方向发展。

在精密仪器仪表领域，如光学仪器（显微镜、望远镜、照相机镜头座）、测量仪器（三坐标测量机、精密卡尺、千分尺）、导航仪器（陀螺仪、加速度计）等，其核心零部件都需要通过精密机械加工制造，以保证仪器的测量精度、稳定性和可靠性，精密机械加工是精密仪器仪表行业发展的基础支撑技术。

随着科技的不断进步，各行业对精密机械加工的要求越来越高，推动着精密机械加工技术不断创新和发展。未来，精密机械加工将朝着更高精度（如纳米级加工）、更高效率、更智能化（如结合物联网、人工智能技术实现加工过程的智能监控和优化）、更绿色环保（如采用环保型加工材料和工艺，减少加工过程中的污染）的方向发展，为高端制造业的持续发展提供更加强有力的技术支持。