Οι εργαλειομηχανές ταξινομούνται κυρίως ανάλογα με τις μεθόδους επεξεργασίας και τα εργαλεία που χρησιμοποιούνται. Σύμφωνα με τη μέθοδο προετοιμασίας των μοντέλων εργαλειομηχανών που έχει διατυπώσει το κράτος, οι εργαλειομηχανές χωρίζονται σε 11 κατηγορίες: τόρνοι, μηχανές διάτρησης, μηχανές διάτρησης, μύλοι, μηχανές επεξεργασίας γραναζιών, μηχανές επεξεργασίας νημάτων, φρέζες, μηχανές πλάνισης και αυλακώσεις, μηχανές κοπής μηχανές, πριονιστήρια και άλλες εργαλειομηχανές. Σε κάθε τύπο εργαλειομηχανής, χωρίζεται σε πολλές ομάδες ανάλογα με το εύρος της διαδικασίας, τον τύπο διάταξης και τη δομική απόδοση και κάθε ομάδα χωρίζεται σε πολλά συστήματα (σειρές).
Εκτός από τις παραπάνω βασικές μεθόδους ταξινόμησης, υπάρχουν και άλλες μέθοδοι ταξινόμησης:
1. Οι εργαλειομηχανές μπορούν να χωριστούν σε:
(1) Οι εργαλειομηχανές γενικής χρήσης έχουν ένα ευρύ φάσμα διεργασιών και μπορούν να ολοκληρώσουν την επεξεργασία διαφόρων τύπων εξαρτημάτων σε διαφορετικές διαδικασίες, όπως οριζόντιους τόρνους, κυλινδρικούς μύλους γενικής χρήσης και μηχανές ακτινωτής διάτρησης.
(2) Το πεδίο της διαδικασίας της ειδικής εργαλειομηχανής είναι το στενότερο. Γενικά σχεδιάζεται και κατασκευάζεται για μια συγκεκριμένη διαδικασία ενός συγκεκριμένου εξαρτήματος, όπως διάφορες συνδυασμένες εργαλειομηχανές διάτρησης και διάτρησης που χρησιμοποιούνται για τη μαζική παραγωγή ανταλλακτικών αυτοκινήτων.
(3) Οι εξειδικευμένες εργαλειομηχανές έχουν ένα στενό φάσμα διαδικασιών. Είναι ειδικά σχεδιασμένα και κατασκευασμένα για την επεξεργασία ορισμένων εξαρτημάτων ή διεργασιών, όπως τόρνοι ανακούφισης δοντιών, μηχανές μολύβδου με κοχλία κ.λπ.
2. Σύμφωνα με τον αριθμό των κύριων οργάνων της εργαλειομηχανής, μπορεί να χωριστεί σε μονό άξονα, πολλαπλών αξόνων, μονό εργαλείο, πολυεργαλειομηχανές κ.λπ.
3. Ανάλογα με τον βαθμό αυτοματισμού, μπορεί να χωριστεί σε συνηθισμένες, ημιαυτόματες και αυτόματες εργαλειομηχανές.
4. Σύμφωνα με την ακρίβεια εργασίας των εργαλειομηχανών, μπορεί να χωριστεί σε συνηθισμένες εργαλειομηχανές ακριβείας, εργαλειομηχανές ακριβείας και εργαλειομηχανές υψηλής ακρίβειας.
5. Ανάλογα με το βάρος και το μέγεθος, μπορεί να χωριστεί σε εργαλειομηχανές οργάνων, μεσαίες εργαλειομηχανές (γενικές εργαλειομηχανές), μεγάλες εργαλειομηχανές (με μάζα άνω των 10 τόνων), βαριές εργαλειομηχανές (με μάζα άνω των 30 τόνων ) και υπερβαριές εργαλειομηχανές (με μάζα μεγαλύτερη από 100 τόνους).
Η αυτόματη εργαλειομηχανή έχει έναν πλήρη αυτόματο κύκλο εργασίας, συμπεριλαμβανομένης της αυτόματης φόρτωσης και εκφόρτωσης των τεμαχίων εργασίας, και μπορεί να επεξεργάζεται αυτόματα τα τεμάχια κατεργασίας συνεχώς. Η ημιαυτόματη εργαλειομηχανή έχει επίσης έναν πλήρη αυτόματο κύκλο εργασίας, αλλά η φόρτωση και η εκφόρτωση του τεμαχίου πρέπει να ολοκληρωθεί χειροκίνητα, επομένως δεν μπορεί να υποβληθεί σε συνεχή επεξεργασία.
Η διαδικασία κοπής της εργαλειομηχανής πραγματοποιείται από τη σχετική κίνηση μεταξύ του εργαλείου και του τεμαχίου εργασίας. Η κίνησή του μπορεί να χωριστεί σε κίνηση σχηματισμού επιφάνειας και βοηθητική κίνηση.
1. Οι βοηθητικές κινήσεις περιλαμβάνουν κυρίως γρήγορη προσέγγιση και έξοδο εργαλείων ή τεμαχίων εργασίας, προσαρμογή θέσεων εξαρτημάτων εργαλειομηχανής, ευρετηρίαση τεμαχίου εργασίας, ευρετηρίαση υποστηρίγματος εργαλείου, τροφοδοσία και σύσφιξη, εκκίνηση, αλλαγή ταχύτητας, αντιστροφή, διακοπή και αυτόματη αλλαγή εργαλείου.
2. Η κίνηση σχηματισμού επιφάνειας είναι η κίνηση που επιτρέπει στο τεμάχιο εργασίας να αποκτήσει το επιθυμητό σχήμα και μέγεθος επιφάνειας. Περιλαμβάνει την κύρια κίνηση, την κίνηση τροφοδοσίας και την περικοπή στην κίνηση. Η κύρια κίνηση είναι η κίνηση που παίζει τον κύριο ρόλο κατά την απογύμνωση των περιττών υλικών από το τεμάχιο εργασίας. Μπορεί να είναι η περιστροφική κίνηση του τεμαχίου εργασίας (όπως το γύρισμα), η γραμμική κίνηση (όπως το πλάνισμα στο πλάνισμα του σκελετού) ή η περιστροφική κίνηση του κόφτη (όπως φρεζάρισμα και διάτρηση) ή γραμμική κίνηση (όπως η σχισμή και το άνοιγμα ) Η κοπή σε κίνηση είναι η κίνηση που κάνει το εργαλείο να κόβεται στην επιφάνεια του τεμαχίου εργασίας σε ένα ορισμένο βάθος και ο ρόλος του είναι να κόβει ένα ορισμένο πάχος υλικού από την επιφάνεια του τεμαχίου σε κάθε διαδρομή κοπής, όπως η εγκάρσια τομή κατά την κίνηση του μικρό στήριγμα εργαλείου κατά την περιστροφή του κύκλου. Η κίνηση τροφοδοσίας αναφέρεται στην κίνηση του εργαλείου και του προς κατεργασία τμήματος του τεμαχίου εργασίας για να συνεχιστεί η κοπή, όπως η κίνηση της ολίσθησης του εργαλείου κατά μήκος του οδηγού εργαλειομηχανής κατά την περιστροφή του κύκλου.