利用裝在振動頭上的細粒度
油石對精加工表面進行的精整加工（見
切削加工）。超精加工一般安排在精磨工序後進行，其加工餘量僅幾微米，適於加工曲軸、軋輥、軸承環和各種精密零件的外圓、內圓、平面、溝道表面和球面等。圖為外圓超精加工的方法。在充分的冷卻潤滑條件件下，安裝在振動頭上的細粒度油石以壓力
p（一般取0.05～0.3兆帕）與工件接觸，並作振幅為
A（一般取1～6毫米）、頻率為
f（一般取5～50赫）的縱向振動；工件作轉速為
n
W的旋轉運動(圓周速度
v
W一般不超過700米/分，最高可達1000米/分)。因此，油石上的磨粒相對於工件表面的綜合運動軌跡為一正弦曲線，這有利於磨粒保持鋒利的切削刃和有效地消除工件表面的形狀誤差。如工件表面比油石長，則油石或工件還應有速度為
v
f的縱向進給運動。超精加工過程可分為4個階段：①開始時油石磨掉粗糙凸峰的強烈切削階段；②工件粗糙層被磨除後的正常切削階段；③磨粒變鈍，其作用是由切削過渡到摩擦拋光的微弱切削階段；④油石和工件已很光滑，接觸面積大大增加，因而壓強下降，磨粒已不能穿破油膜與工件接觸，於是進入停止切削階段。與磨削比較，超精加工能在幾秒至幾十秒鐘內，把工件的
表面粗糙度由
R
α0.63～0.16微米改善到
R
α0.08～0.01微米，並能有效地去除磨削產生的振痕、波紋、螺旋線等缺陷以及極易磨損的凸峰和變質層等，從而大大提高工件的使用壽命。超精加工常用的油石的
磨料粒度為W0.5～W28，粒度越細加工表面越光潔；常用的
切削液為80％左右的煤油加20％左右的機油，並經嚴格過濾。