ในสาขาการแปรรูปโลหะที่กว้างขวาง มีกระบวนการพื้นฐานที่สำคัญอย่างยิ่งสามกระบวนการ ได้แก่ การหล่อ การตี และการตัด ซึ่งแต่ละกระบวนการมีหลักการ คุณลักษณะ และขอบเขตการใช้งานที่เป็นเอกลักษณ์ของตัวเอง

การหล่อเป็นงานฝีมือโบราณและใช้กันอย่างแพร่หลาย หลักการคือการเทโลหะเหลวหรือวัสดุอื่น ๆ ลงในแม่พิมพ์ที่ทำไว้ล่วงหน้า และหลังจากที่เย็นตัวลงและแข็งตัว จะได้ชิ้นส่วนหรือช่องว่างที่มีรูปร่างและขนาดที่แน่นอน การหล่อสามารถผลิตชิ้นส่วนที่มีรูปร่างซับซ้อนได้ โดยเฉพาะชิ้นส่วนที่มีโครงสร้างโพรงภายใน เช่น เสื้อสูบ ตัววาล์ว เป็นต้น ตัวอย่างเช่น การหล่อทรายเป็นวิธีการหล่อที่นิยมใช้กันมากที่สุดวิธีหนึ่ง โดยจะใช้ทรายเป็นวัสดุในการสร้างแบบจำลอง ต้นทุนในการทำแม่พิมพ์หล่อนั้นค่อนข้างต่ำและเหมาะสำหรับการผลิตชิ้นเดียวและชุดเล็ก อย่างไรก็ตาม ในระหว่างกระบวนการหล่อ เนื่องจากกระบวนการแข็งตัวของโลหะหลอมเหลวในแม่พิมพ์ค่อนข้างซับซ้อน ข้อบกพร่อง เช่น รูพรุน โพรงการหดตัว และการรวมตะกรันจึงมีแนวโน้มที่จะเกิดขึ้น ดังนั้นข้อกำหนดสำหรับการควบคุมกระบวนการจึงค่อนข้างสูง ในเวลาเดียวกัน ชิ้นส่วนที่หล่อมักจะต้องมีการประมวลผลในภายหลัง เช่น การตัด เพื่อปรับปรุงความแม่นยำของพื้นผิวและความแม่นยำของมิติ

การตีเป็นกระบวนการที่ใช้ลักษณะการเปลี่ยนรูปพลาสติกของโลหะเพื่อสร้างรูปร่างที่ต้องการโดยการใช้แรงกดบนโลหะเปล่าเพื่อให้โลหะไหลเป็นพลาสติก การตีสามารถปรับปรุงโครงสร้างองค์กรของโลหะได้อย่างมาก ทำให้เม็ดภายในโลหะมีความประณีตและสม่ำเสมอมากขึ้น ซึ่งจะช่วยปรับปรุงคุณสมบัติทางกลของโลหะ เช่น ความแข็งแรง ความเหนียว ฯลฯ กระบวนการตีขึ้นรูปถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในการผลิตชิ้นส่วนเพลาขนาดใหญ่ ช่องว่างเกียร์ และส่วนประกอบอื่นๆ ที่รับน้ำหนักมาก ตัวอย่างเช่น การตีด้วยค้อนจะค่อยๆ เปลี่ยนรูปช่องว่างโดยการตีค้อนตีซ้ำหลายครั้ง อย่างไรก็ตาม กระบวนการตีขึ้นรูปต้องใช้อุปกรณ์ขนาดใหญ่กว่าและใช้พลังงานสูงกว่า และต้นทุนการผลิตแม่พิมพ์ตีขึ้นรูปค่อนข้างสูง ดังนั้นจึงโดยทั่วไปเหมาะสำหรับการผลิตในปริมาณปานกลางขึ้นไป นอกจากนี้ การตีขึ้นรูปสามารถแปรรูปชิ้นส่วนที่มีรูปร่างค่อนข้างเรียบง่ายเท่านั้น และเป็นการยากที่จะแปรรูปชิ้นส่วนที่มีโพรงภายในที่ซับซ้อน

กระบวนการตัดคือการเอาวัสดุโลหะส่วนเกินบนชิ้นงานออกโดยการเคลื่อนที่สัมพัทธ์ระหว่างเครื่องมือกับชิ้นงานโลหะ เพื่อให้ได้รูปทรง ขนาด และคุณภาพพื้นผิวของชิ้นส่วนที่ตรงตามข้อกำหนดการออกแบบ วิธีการประมวลผลการตัดทั่วไป ได้แก่ การกลึง การกัด การเจาะ การเจียร ฯลฯ การกลึงส่วนใหญ่จะใช้ในการแปรรูปชิ้นส่วนแบบหมุน เช่น เพลา ชิ้นส่วนดิสก์ ฯลฯ การกัดสามารถแปรรูประนาบ ร่อง รูปทรงต่างๆ เป็นต้น การเจาะใช้ในการแปรรูปรูต่างๆ เพื่อให้ได้ความแม่นยำของพื้นผิวที่สูงมากและมีขนาดเล็กลง ความหยาบผิว ช่วงความแม่นยำของการตัดเฉือนนั้นกว้าง ซึ่งสามารถตอบสนองความต้องการในการประมวลผลตั้งแต่ชิ้นส่วนเครื่องจักรกลทั่วไปไปจนถึงชิ้นส่วนการบินและอวกาศที่มีความแม่นยำสูง อย่างไรก็ตาม การตัดเป็นวิธีการประมวลผลที่เอาวัสดุออก อัตราการใช้วัสดุค่อนข้างต่ำ และจะเกิดเศษจำนวนมากในระหว่างการประมวลผล ซึ่งจำเป็นต้องได้รับการจัดการอย่างเหมาะสม

กระบวนการทำงานโลหะทั้งสามกระบวนการเป็นสิ่งที่ขาดไม่ได้ในการผลิตสมัยใหม่ การหล่อเป็นวิธีการผลิตชิ้นงานเปล่าที่มีต้นทุนต่ำสำหรับชิ้นส่วนที่มีรูปร่างซับซ้อน การตีขึ้นรูปให้คุณสมบัติทางกลที่ดีเยี่ยมแก่ชิ้นส่วนที่มีน้ำหนักมาก การตัดให้ขนาดที่แม่นยำและวิธีควบคุมคุณภาพพื้นผิวที่ดีสำหรับชิ้นส่วนต่างๆ ในการผลิตจริง มักจำเป็นต้องพิจารณาปัจจัยต่างๆ อย่างครอบคลุม เช่น ข้อกำหนดการออกแบบชิ้นส่วน ชุดการผลิต งบประมาณต้นทุน และคุณลักษณะของวัสดุ เพื่อเลือกเทคโนโลยีการแปรรูปโลหะที่เหมาะสม หรือผสมผสานกระบวนการต่างๆ อย่างสมเหตุสมผลเพื่อให้ได้ประสิทธิภาพและมีคุณภาพสูง และเป้าหมายการผลิตที่ประหยัด