El proceso de torneado es un proceso de mecanizado ampliamente utilizado, y su productividad tiene un impacto significativo en el costo y la ganancia en las empresas industriales. Actualmente, es difícil determinar de manera efectiva los parámetros óptimos del proceso bajo condiciones complejas. Para abordar este problema, se propone en este artículo un enfoque de optimización de parámetros basado en clasificación del proceso de torneado, que tiene como objetivo proporcionar sugerencias de optimización viables de los parámetros del proceso y consiste en un modelo de clasificación y varias estrategias de optimización. Específicamente, el modelo de clasificación se utiliza para separar todo el proceso complejo en diferentes subetapas para reducir las dificultades de la optimización posterior, y logra una alta precisión y una fuerte resistencia a la interferencia en la identificación de subetapas al integrar las ventajas de un marco de codificador-decodificador, un mecanismo de atención y votación mayoritaria. Además, durante el proceso de optimización de cada subetapa, se utilizan Dynamic Time Warping (DTW) y K-Nearest Neighbor (KNN) para eliminar el impacto negativo del estado de desgaste de la herramienta de corte en los resultados de optimización al principio. Luego, la estrategia de curva envolvente y el método de diagrama de caja logran el cálculo adaptativo de un umbral de parámetro y la detección de elementos optimizables. De acuerdo con estas estrategias de optimización, el enfoque propuesto se desempeña bien en la provisión de sugerencias de optimización efectivas. Finalmente, el enfoque propuesto se verifica mediante una línea de producción de rodamientos. Los resultados experimentales demuestran que el enfoque propuesto logra una mejora significativa en la productividad del 23.43% en la línea de producción estudiada.