Процесс формообразования обеспечивает получение у обрабатываемой заготовки некоторой поверхности с определенными геометрическими и физико-механическими свойствами. Формообразование определяет кинематику процесса — совокупность относительных движений инструмента и обрабатываемой заготовки, необходимых для получения заданной поверхности. Основы кинематической теории формообразования рассматриваются в работах Г. И. Грановского, Е. Г. Коновалова, Л. Н.Кошкина.

Схема формообразования зависит от процесса возникновения поверхности во времени и пространстве — процесс генерации поверхности. Он определяется относительным движением заготовки и инструмента. Формообразующая часть инструмента может представлять собой точку, линию, поверхность. В результате взаимодействия инструмента с заготовкой на ней в процессе генерации образуется характеристический образ инструмента, каждая точка которого движется по определенной траектории, также представляющей точку, линию, поверхность (например, соответственно: вершина проходного резца, режущая кромка цилиндрической фрезы, поверхность штампа для объемной штамповки).
В основе задания поверхности указанным способом (разработанным академиком Е. Г. Коноваловым) лежат три характеристических элемента:

1) прерывистость (П), соответствующая прерывистому возникновению поверхности в одном из двух измерений;

2) непрерывность (Н), когда кинематикой станка обеспечивается воспроизведение в пространстве некоторой непрерывной прямой L; при этом параметры характеристического образа инструмента постоянны в течение всего цикла формообразования;

3) единовременность (Е), т. е. единовременное возникновение поверхности в одном из двух измерений.

Комбинируя попарно указанные элементы, получают шесть различных по производительности способов формообразования поверхности.

Указанная классификация основана на рассмотрении обрабатываемой поверхности как двухмерного множества точек, которое может быть представлено в виде произведения двух одновременных множеств точек (линий). Комбинируя различными перемещениями точек, линий и поверхностей, получаем шесть существенно отличных способов (классов) образования поверхности при их обработке.