為提高材料的力學性能、改善材料的切削加工性能和消除工件的內應力，在數控車床加工工藝過程中要適當安排一些熱處理工序。熱處理工序在工藝路線彙總的安排主要取決與零件的材料和熱處理對目的。
（1）預備熱處理
預備熱處理對目的是改善潮流的切削性能，消除數控車床加工毛坯製作時代殘餘應力，改善組織。其工序位置多在機械加工之前，常用的有退火、正火等。
（2）消除殘餘應力熱處理
由於毛坯在製造和機械加工過程中產生的內應力會引起工件變形，影響加工質量，因此，要安排消除殘餘應力熱處理。消除殘餘應力熱處理最好安排在粗加工之後精加工之前。
對精度要求不高的零件，一般將消除殘餘應力的人工時效和退火安排在毛坯進入機加工車間之前進行。對精度要求較高的複雜鑄件，在機加工過程中通常安排兩次時效處理：鑄造-粗加工-時效-半精加工-時效-精加工。對高精度零件，如精密鋼絲、精密主軸等，應安排多次消除殘餘應力熱處理，甚至采用冷處理以穩定尺寸。
（3）最終熱處理
最終熱處理的目的是提高零件的強度、表麵硬度和耐磨性，常安排在精加工工序（磨削加工）之前。常用的有淬火、滲碳、滲氮和碳氮共滲等。
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