На токарных автоматах обрабатывается большая номенклатура различных деталей типа тел вращения, отличающихся формой и размерами (винты, болты, втулки, валики, кольца и др.). Эти детали условно могут быть разбиты на группы обработки применительно к конкретным моделям автоматов в зависимости от их конструктивных особенностей и материала заготовки.
На фасонно-отрезных автоматах, являющихся простейшими из серии токарных автоматов, производится фасонная обработка и отрезка коротких деталей при поперечном перемещении резцов.
На автоматах продольного точения обрабатываются детали, изготовляемые из прутка диаметром 4...25 мм. Эти детали обрабатываются последовательным чередованием продольного перемещения бабки с прутком и поперечным перемещением резцов. Это позволяет обрабатывать ступенчатые, конические и фасонные поверхности. Отрезка изготовляемой детали производится при одновременном перемещении бабки с прутком и отрезного резца. На автомате возможно нарезание резьбы, сверление отверстий и др.
Основными технологическими операциями, выполняемыми на токарно-револьверных автоматах, являются обточка цилиндрических, конических и фасонных поверхностей, центрирование, сверление, развертывание, растачивание отверстий, протачивание канавок, нарезание резьбы и др.
На многошпиндельных токарных автоматах изготовление деталей осуществляется из калиброванных прутков различного сеяния и труб, а также из штучных заготовок (на полуавтоматах, оснащенных автооператорами). На различных позициях автомата производятся обтачивание, растачивание и подрезание торцов, растачивание, сверление, зенкерование и развертывание отверстий, нарезание резьбы, прорезание канавок, отрезание заготовок и ряд более сложных технологических операций: образование червяков, поперечное сверление, фрезерование, обкатывание, выдавливание, раскатывание, дорнование.
Типовые технологические процессы, применяемые при обработке деталей на токарных многошпиндельных автоматах, состоят из следующих типовых технологических операций.