機械加工零件的材料及毛坯類別選定之后，欲使零件實現所要求的力學性能，則主要靠熱處理工藝來保證。因此必須根據熱處理目的和工序作用，合理安排熱處理工序在加工工藝路線中的位置。
(1)機械加工預備熱處理的工序位置
包括退火、正火、調質等。
工序位置：一般均緊接毛坯生產之后、切削之前，或粗加工之后、精加工之前。
退火和正火的工序位置
調質的工序位置
（2）機械加工終熱處理的工序位置
包括各種淬火、回火及化學熱處理等。
零件經這類熱處理后硬度較高，除磨削外，不適宜其他切削加工。
工序位置：應盡量靠后，一般均安排在半精加工之后、磨削之前。
整體淬火與表面淬火的工序位置安排基本相同。
淬火件的變形及氧化、脫碳應在磨削中予以去除，故需預留磨削余量（例如直徑200mm以下、長度1000mm以下的淬火件，磨削余量一般為0.35~0.75mm）。
對于表面淬火件，為了提高其心部力學性能及獲得細晶馬氏體組織的表層淬火組織，常需行正火或調質處理。因表面淬火件的變形小，其磨削余量也應比整體淬火件小。
整體淬火件的加工路線一般為：
下料——鍛造——退火（正火）——機械粗（半精）加工——淬火、回火（低溫、中溫）——磨削
感應加熱表面淬火件加工路線一般為：
下料——鍛造——正火（退火）——機械粗加工——調質——機械半精加工（留磨量）——感應加熱表面淬火、回火——磨削
不經調質的感應加熱表面淬火件，鍛造后的預先熱處理須用正火。
如正火后硬度偏高，切削加工性不好，可在正火后再高溫回火。
適當地調整工序次序，可以減少零件變形與開裂。
(3)機械加工滲碳的工序位置
分整體滲碳和局部滲碳兩種。
當滲碳零件局部不允許有高硬度時，應在設計圖紙上予以注明，該部位可鍍銅以防止滲碳或采取多留余量的方法，待零件滲碳后淬火前再去掉該處滲碳層（去滲碳層切削加工）。
滲碳件的工藝路線一般為：
下料——鍛造——正火——機械粗、半精加工（留磨量，局部不滲碳者還須留防滲余量）——滲碳——淬火、低溫回火——機械精加工（磨）
或
下料——鍛造——正火——機械粗、半精加工（留磨量，局部不滲碳者還須留防滲余量）——滲碳——去滲碳層切削加工——淬火、低溫回火——機械精加工（磨）
(4)機械加工氮化的工序位置
氮化的溫度低、變形小、氮化層硬而薄。
工序位置：應盡量靠后，一般氮化后只須研磨或精磨。
為防止因切削加工產生的殘余應力引起氮化件變形，在氮化前常進行去應力退火；
又因氮化層薄面脆，心部必須有較高的強度才能承受載荷，故一般應行調質。
氮化零件（38CrMoAl鋼）的加工路線一般為:
下料——鍛造——退火——機械粗加工——調質——機械精加工——去應力退火（通常稱為高溫回火）——粗磨——氮化——精磨或研磨
一般安排在毛坯生產之后、切削加工之前。
處于精密零件，為了消除切削加工殘余應力，在切削加工工序之間還應安排去應力退火。
工藝路線安排為：
毛坯生產（鑄、鍛、焊、沖壓等）——退火或正火——機械加工
這種熱處理既可作為終處理，又可為以后表面淬火或易變形零件的整體淬火作好組織準備。
位置：一般安排在粗加工之后、精加工或半精加工之前。
一般的工藝路線應為：
下料——鍛造——正火（退火）——機械粗加工（留余量）——調質——機械精加工
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