Le tourneur-fraiseur ou la tourneuse-fraiseuse façonne sur une tourneuse-fraiseuse des pièces parfaitement lisses à des dimensions exactes correspondant à la commande. Il peut travailler pour l'aéronautique, le spatial, l'automobile, le ferroviaire, la métallurgie, l'alimentaire, le médical...
Sur le tour, les pièces sont façonnées par enlèvement de matière et déplacement de l'outil sur la pièce. Sur la fraiseuse, elles sont usinées par la rotation de la machine et l'avancée de la pièce (percement, rainures..).
Aujourd’hui place à l’automatisme ! La plupart des tours et fraiseuses sont des machines automatisées à commandes numériques pilotées à partir d'un pupitre. Certaines sont très élaborées et complexes comme les machines 5 axes utilisées dans l'aéronautique par exemple qui réalisent en simultané 5 mouvements différents. Seuls les petits ateliers opèrent encore sur des machines manuelles.
Le tourneur-fraiseur étudie dans un premier temps, à l’aide de plans de fabrication, les pièces mécaniques à fabriquer. Puis il règle et positionne la pièce sur la machine, règle les outils de coupe/le tour/la fraiseuse, vérifie les cotes, configure le programme puis procède à l'usinage.
Pendant la fabrication, les mécaniciens tourneurs-fraiseurs veillent sur la machine et contrôlent les pièces usinées et renseignent les documents de suivi de production. D’ailleurs, dans les grandes unités entièrement automatisées, l'opérateur peut surveiller plusieurs machines travaillant en réseau. Ainsi, les fonctions du tourneur-fraiseur sont désormais plus orientées vers des tâches de surveillance et de contrôle, voire de maintenance du matériel d’usinage.
Le métier nécessite une certaine aisance avec les mathématiques et la géométrie afin de pouvoir se représenter les pièces en 3D et la maîtrise des logiciels de FAO (fabrication assistée par ordinateur). Il faut également connaître les différents outils de coupe ainsi que les matériaux utilisés. Dans certains secteurs d'activité comme l'aéronautique, l'anglais est indispensable car toutes les indications sont mentionnées dans cette langue. Méticulosité et concentration sont également de rigueur car les pièces à fabriquer, souvent coûteuses, nécessitent une précision extrème.
Lorsqu’ils ne sont pas installés devant une console informatique ces techniciens d'usinage travaillent le plus souvent en station debout prolongée dans un environnement bruyant. Les horaires sont astreignants car le plus souvent effectués en 3x8. Ces conditions de travail physiquement éprouvantes exigent une bonne résistance physique.