常用的加工方法有金刚石车削、金刚石镗削、珩磨、研磨、超精加工、砂带磨削和镜面磨削等。金刚石车削和金刚石镗削都是利用聚晶金刚石刀具进行切削，珩磨是采用镶嵌在珩磨头上的油石（又称珩磨条）主要对孔进行精整加工。研磨是利用涂敷或压嵌在研具上的磨料颗粒，通过研具与工件在一定压力下的相对运动对加工表面进行的精整加工。

高光洁高精度磨削同样要求机床有很高的精度和刚性，磨削过程是用经精细修整的砂轮，使每个磨粒上产生多个等高的微切削刃，以很小的磨削深度，在适当的磨削压力下，从工件表面切下很微细的切屑加上微切削刃呈微饨状态时的滑擦，挤压、抚平作用和多次无进给光磨阶段的摩擦抛光作用，从而获得很高的加工精度和物理机械性能良好的高光洁表面。综上所述，采用精密加工工艺可提高工件的加工精度和表面质量。

超精密加工是处于发展中的跨学科综合技术。20 世纪 50 年代至 80 年代为技术开创期。20 世纪 50 年代末，出于航天、国防等技术发展的需要，美国率先发展了超精密加工技术，开发了金刚石刀具超精密切削——单点金刚石切削(Single point diamond turning，SPDT)技术，又称为“微英寸技术”，用于加工激光核聚变反射镜、战术导弹及载人飞船用球面、非球面大型零件等。

以金刚石切削为例。其刀刃口圆弧半径一直在向更小的方向发展。因为它的大小直接影响到被加工表面的粗糙度，与光学镜面的反射率直接有关，对仪器设备的反射率要求越来越高。如激光陀螺反射镜的反射率已提出要达到99.99%，这就必然要求金刚石刀具更加锋利。为了进行切极薄试验，目标是达到切屑厚度nm，其刀具刃口圆弧半径应趋近2.4nm。为了达到这个高度，促使金刚石研磨机改变了传统的结构。其中主轴轴承采用了空气轴承作为支承，研磨盘的端面跳动可在机床上自行修正，使其端面跳动控制在0.5μm以下。