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机械产品生产过程是指从原材料开始到成品出厂的全部劳动过程，它不仅包括毛坯的制造，零件的机械加工、特种加工和热处理，机器的装配、检验、测试和涂装等主要劳动环节，还包括专用工具、夹具、量具和辅具的制造，机器的包装，工件和成品的储存和运输，加工设备的维修，以及动力（如电、压缩空气、液压等）供应等辅助劳动过程。
由于机械产品的主要劳动过程都使被加工对象的尺寸、形状和性能产生了一定的变化，与生产过程有直接关系，因此被称为直接生产过程或工艺过程。而机械产品的辅助劳动过程虽然未使加工对象产生直接变化，但也是非常必要的，故被称为辅助生产过程。因此，机械产品的生产过程由直接生产过程和辅助生产过程组成。
随着机械产品复杂程度的不同，其生产过程可以由一个车间或一个工厂完成，也可以由多个车间或工厂协作完成。
机械加工工艺过程是机械产品生产过程的一部分，属于直接生产过程，原本是指采用金属切削刀具或磨具来加工工件，使之达到所要求的形状、尺寸、表面粗糙度和力学物理性能，成为合格零件的生产过程。随着制造技术的不断发展，现在所说的加工方法除切削和磨削外，还包括其他加工方法，如电加工、超声加工、电子束加工、离子束加工、激光束加工，以及化学加工等。
机械加工工艺过程是由若干道工序组成。每一道工序可依次细分为安装、工位、工步和走刀。
①工序。机械加工工艺过程的工序是指一个（或一组）工人在同一个工作地点对一个（或同时对多个）工件连续完成的那一部分工艺过程，称为一道工序。工人、工作地点、工作对象、连续性是工序的四要素，任一要素改变就变成了另一道工序。
工序是组成工艺过程的基本单元。编制工艺规程文件，就是以工序为单元进行编写的。
同一个零件，加工内容相同，但可以有不同的工序安排。如图1.13所示的阶梯轴零件，当为小批量生产类型时，工序规划方案见表1.1，当为大批量生产类型时，工序规划方案见表1.2。
分析表1.1，相邻的两道不同工序，设备发生改变，意味着工作地点发生了改变，即工序四要素之一改变了，那么就是不同的工序了。
表1.2的工序安排，是针对大批量生产类型，对比表1.1小批量生产，大批量生产为了追求高效率，分工会更细，工序数量相对更多。如表1.1中的工序1为粗车两端，表1.2中将相同的加工内容细分为工序1粗车小端和工序2粗车大端两个工序了。同理，表1.1中的工序3为精车工序，对应表1.2中的工序4精车小端和工序5精车大端；表1.1中的工序6磨大小外圆对应表1.2中的工序8磨大外圆和工序9磨小外圆。
以磨外圆为例进一步分析工序概念，为什么在小批量磨大小外圆的一个工序在大批量生产时划分为磨大外圆和磨小外圆两个工序呢？为了提高批量效率，某一批工件是先磨大外圆，批量全部完成后，再磨小外圆。分析其中某个确定的工件，在大外圆磨削完后是进行下一个工件的大外圆磨削，而不是马上进行该工件的小外圆磨削的，所以该工件的大、小外圆磨削是不连续的。连续性是工序四要素之一，所以划分为两道不同工序。
图1.13 阶梯轴零件
表1.1 阶梯轴小批量生产的工序安排方案
续表
表1.2 阶梯轴大批量生产的工序安排方案
②安装。安装也称为装夹，就是在一道工序工件加工前对工件进行定位和夹紧。一道工序中可以只有一次安装，也可以有多次安装。从定位误差角度，一道工序中尽可能少地安装次数，否则会造成定位误差，引起最终的加工误差。表1.2中，每道工序中只有一次安装，而在表1.1中，工序1、3中，每道工序中都有两次安装。
③工位。在一次安装中，通过分度或移位装置，使工件相对于机床床身变换加工位置，则把每个加工位置称为一个工位。在一次安装中，可以设置一个工位，也可以设置多个工位。如常用工序安装中采用三爪卡盘、虎钳等的安装，都是一个工位。为了减少工件安装的次数，常采用回转工件台、回转夹具或移位夹具，使工件在一次安装中在机床上分别处于不同的位置进行加工。工件在机床上占据的每一个位置称为一个工位。如图1.14所示为利用回转工作台在一次安装中顺次完成装卸工件、钻孔、扩孔和铰孔4个工位的加工。采用多工位加工可减少工件的安装次数，缩短辅助时间，提高生产率。
图1.14 多工位加工
1—装卸工件；2—钻孔；3—扩孔；4—铰孔
图1.15 转塔车床的复合工步
④工步。在一次工位中，加工表面、切削刀具、切削速度和进给量都不变的情况下所加工的内容，称为一个工步。
在每个工序加工内容中，不同的表面对应不同的工步。同一个表面，可能因为采用了不同的刀具或不同的切削速度或不同的进给量而划分为更多的工步。如表1.1的工序1中，包含了粗车小外圆面、端面、切断至少3个表面，那本工序中至少包含3个工步。如果粗车小外圆过程中，切削刀具、切削速度和进给量任一发生改变，粗车小外圆面可能会划分为更多的工步。
实际生产实践中，为了提高加工效率，常采用多把刀具同时进行加工的方法，该工步称为复合工步，而不认为是多个工步。如图1.15所示为立轴转塔车床刀架加工工件的两级外圆及内孔的复合工步。如图1.16所示为龙门刨床上通过安装多把不同高度的刨刀进行刨削加工。如图1.17所示为复合钻头进行钻孔和扩孔的复合加工。如图1.18所示为卧式铣床上通过不同铣刀组合加工多个表面。
图1.16 刨平面复合工步
图1.17 钻、扩孔复合工步
图1.18 组合铣多个平面的复合工步
⑤走刀。切削刀具在加工表面上切削一次所完成的工步内容，称为一次走刀。一个工步包含一次走刀或多次走刀。当切削层很厚时，一次不能切削完，就要分几次走刀，一次走刀也称为一次行程。
零件进行机械加工时，必须具备一定的条件，即要有一个系统来支持，称为机械制造工艺系统。通常，一个机械制造工艺系统是由物质分系统、能量分系统和信息分系统所组成。
机械制造工艺系统的物质分系统由工件、机床、工具和夹具组成。工件是被加工对象。机床是加工设备，如车床、铣床、磨床等金属切削机床，以及钳工台等钳工设备。工具是各种刀具、磨具、检具，如车刀、铣刀、砂轮等。夹具是指机床夹具，用于加工前装夹工件。
在用一般的通用机床加工时，多为手工操作，未涉及信息技术。现代的数控机床、加工中心和生产线，则和信息技术关系密切，因此有了信息分系统。
能量分系统是指动力供应系统。
机械加工工艺系统可以是单台机床，如自动机床、数控机床和加工中心等，也可以是由多台机床组成的生产线。
企业根据市场需求和自身的生产能力决定生产计划。在计划期内，应当生产的产品产量和进度计划称为生产纲领。计划期为1年的生产纲领称为年生产纲领。通常零件的年生产纲领计算公式为
式中 N ——零件的年生产纲领，件/年；
Q ——产品的年产量，台/年；
n ——每台产品中该零件的数量，件/台；
α ——备品率，%；
β ——废品率，%。
年生产纲领是设计或修改工艺规程的重要依据，是车间（或工段）设计的基本文件。生产纲领确定后，还应该确定生产批量。
生产批量是指一次投入或产出的同一产品或零件的数量。零件生产批量的计算公式为
式中 n′ ——每批中的零件数量，件；
N ——零件的年生产纲领规定的零件数量，件；
A ——零件应该储备的时间，天；
F ——1年中工作日时间，天。
确定生产批量的大小是一个相当复杂的问题，应主要考虑以下几个方面的因素：
①市场需求及趋势分析。应保证市场的供销量，以及装配和销售有必要的库存。
②便于生产的组织与安排。保证多品种产品的均衡生产。
③产品的制造工作量。对于大型产品，其制造工作量较大，批量应少些，而中、小型产品的批量可大些。
④生产资金的投入。少量多次，投入的资金少，有利于资金的周转。
⑤制造生产率和成本。批量大些，可采用一些先进专用高效设备和工具，有利于提高生产率和降低成本。
根据工厂（或车间、工段、班组、工作地）生产专业化程度的不同，可将它们按大量生产、成批生产和单件生产3种生产类型来分类。其中，成批生产又可分为大批生产、中批生产和小批生产。显然，产量越大，生产专业化程度应该越高。表1.3按重型机械、中型机械和轻型机械的年生产量列出了各种生产类型的规范，可见对重型机械来说，其大量生产的数量远小于轻型机械的数量。
表1.3 各种生产类型的规范
从工艺特点上看，小批量生产和单件生产的工艺特点相似，大批生产和大量生产的工艺特点也相似。因此，在生产上常按单件小批生产、中批生产和大批大量生产来划分生产类型，并且按这3种生产类型归纳它们的工艺特点，见表1.4。可以看出，生产类型不同，其工艺特点存在很大差异。
表1.4 各种生产类型的工艺特点
随着技术进步和市场需求变换，生产类型的划分正在发生着深刻的变化。传统的大批量生产，难以适应产品及时更新换代的需求，而单件小批生产的生产能力又无法满足市场需求。因此，各种生产类型都朝着生产过程柔性化的方向发展。成组技术（包括成组工艺、成组夹具）为这种柔性化生产提供了重要基础。