机械刻划是通过金刚石刀具对镀制在基底上的金属膜层进行挤压，使其发生形变而形成阶梯状光栅槽形的等材制造过程。

制作刻划光栅的机器被称为光栅刻划机，光栅刻划机因其定位精度高被称为“精密机械之王”。

目前，国家光栅中心共有机械式、伺服控制式、数字控制式刻划机6台，具备制造紫外至红外波段、刻槽密度5gr/mm至8000gr/mm光栅的能力。其中，2016年依托国家重大科研装备研制项目，研制出综合技术水平达到国际领先的大型高精度衍射光栅刻划系统，该系统的定位精度PV<40nm、RMS值<3nm，刀具定向角变化范围0.5°-80°，环境温度控制精度<±0.02℃，隔振系统自振频率<1Hz、速度振幅<1.5μm/s。利用该刻划系统研制出了400mm×500mm世界最大面积中阶梯光栅。

近期，先后为“天问一号”火星表面成分探测仪研制了三种不同规格高精度光栅；为基金委国家重大仪器专项“光纤阵列太阳光学望远镜”（FASOT）研制了6块300mm×500mm中阶梯光栅。