La evolución del hombre y en particular de su tecnología se ha basado en la utilización de herramientas, éstas eran como la prolongación de las manos humanas. Las primeras máquinas herramientas que aparecieron fueron los tornos y los taladros, en principio muy rudimentarios y manuales. El movimiento se proporcionaba manual y directamente al útil o al material que se quería trabajar. El arco de violín fue ese primer embrión de máquina herramienta cuyo origen se pierde en el tiempo.
En 1250 el avance permitió dejar las manos libres para el trabajo al poder imprimir el movimiento necesario con el pie mediante el artilugio de pedal y pértiga flexible.
A principios del siglo Leonardo da Vinci tenía diseñadas tres máquinas fundamentales para el acuñado de monedas: la laminadora, la recortadora") y la prensa de balancín. Sus diseños servirían de orientación para el desarrollo de máquinas en el futuro. Por esta época se descubrió la combinación del pedal con un vástago y una biela para conseguir el movimiento rotativo, que rápidamente se aplicó a las ruedas de afilar y poco más tarde a los tornos, a los cuales hubo que añadir un volante de inercia para poder evitar el efecto alto y bajo que producen los puntos muertos.
El torno va perfeccionándose y sobre 1658 se le añade el mandril y se comienza la mecanización de piezas de acero, en 1693 todavía no se había generalizado esa actividad.
En 1650, el matemático francés Blaise Pascal, enunció el principio de la prensa hidráulica, pero no se utilizaría para aplicaciones industriales hasta 1770, año en el que Bramach patentaba en Londres una prensa hidráulica. Años después se utilizaría en Francia para el acuñado de moneda.
Los fabricantes de relojes de los siglos y ya utilizaban tornos y roscadoras que les permitían obtener muy buenas precisiones. Destaca el diseño de roscadora hecho por Jesé Ramsden") en 1777.
O vapor como fonte de movimento, a Revolução
No século surgiu a máquina a vapor, sendo uma das causas da revolução industrial e do aprimoramento das máquinas-ferramentas. A roda d'água foi substituída pela máquina a vapor e com isso a oficina adquiriu independência na sua localização. O movimento é distribuído por meio de polias a todas as máquinas que o compõem, algo que já começava a ser feito com rodas hidráulicas. A independência do clima também se adquire, não fica mais dependente da vazão dos rios.
A partir deste momento começaria um processo que perdura até hoje: a necessidade de projetar máquinas precisas que permitam a criação de outras máquinas. Um dos principais fabricantes de máquinas-ferramenta da época, o inglês Henry Maudslay, seria o primeiro a perceber essa necessidade. Foi ele quem introduziu melhorias que garantiram altíssima precisão e robustez. O uso de bancadas metálicas e placas guia para os carros de ferramentas e fusos com porcas roscadas foram a base do aumento da precisão e confiabilidade.
Para apreciar a precisão de uma máquina em um trabalho de depreciação, é necessário ter a ferramenta precisa para realizar a medição. O passo importante foi dado em 1805 por Maudslay, que cinco anos antes havia feito o primeiro torno totalmente metálico com fuso guia padrão, o dispositivo de medição era um micrômetro "Micrômetro (instrumento)") que ele chamou de Sr. Chanceler e poderia medir até um milésimo de polegada.
Durante o século, o desenvolvimento da máquina-ferramenta seria tremendo. As conquistas alcançadas por Maudslay foram o início de inúmeras máquinas diferentes que responderam às necessidades das diferentes indústrias transformadoras e de construção com a maquinação das peças que necessitavam para a sua actividade. Assim, diante, por exemplo, da necessidade de planejar placas de ferro, foi construída a primeira plaina de ponte. Os herdeiros técnicos de Maudslay, Richard Roberts), James Nasmyth e Joseph Whitworth, são os arquitetos desta evolução da criação. Roberts constrói a escova de ponte, Nasmyth, a primeira máquina de limar, e em 1817 o alemão Dietrich Uhlhöm fez a prensa de cunhagem de moedas, um grande avanço na fabricação de moedas.
As prensas foram aperfeiçoadas na segunda metade do século, quando em 1867 surgiu a prensa de fricção, do francês Cheret, e três anos depois a excêntrica da casa Blis & Williams dos Estados Unidos.
Milling nasceu com a Guerra da Independência das colônias inglesas na América do Norte. A necessidade de produzir grandes quantidades de armas, que forçou a sua produção em massa, levou Ely Whitney a fabricar a primeira fresadora em 1818, que 30 anos depois seria aperfeiçoada pelo engenheiro Howe que lhe forneceria movimentos nos três eixos. Ele também desenvolveu uma copiadora.
JR Brown introduziu o divisor em 1862, constituindo um avanço importante. A fresadora atingiu seu máximo desenvolvimento em 1884, quando a empresa Cincinnati, nos Estados Unidos, construiu a fresadora universal, que incorporou pela primeira vez um aríete cilíndrico desdobrável axialmente. Outro passo importante, antes da automação por controle numérico, foi a introdução do cabeçote giratório que permite trabalhar em qualquer plano entre o horizontal e o vertical, produzido em 1894 pelo francês Huré.
O torno paralelo que Whitworth desenvolveu em 1850 permanece em vigor até os dias atuais e só sofreu o aperfeiçoamento da Norton Box introduzida em 1890 (Whitworth também desenvolveu o padrão de rosca que leva seu nome).
Em 1854, foram introduzidas torres revólveres nos tornos, dando origem ao torno revólver, que permite realizar diversas operações com uma única fixação da peça. Uma variação disso foi a introdução do trabalho em barra contínua. Em 1898, já haviam sido desenvolvidos tornos automáticos (que resolviam grandes produções de pequenas peças).
A liderança inglesa no desenvolvimento e fabricação de máquinas-ferramentas passou para os americanos no início do século.
O desenvolvimento da ferramenta está ligado ao da própria máquina. Assim, em 1865, surgiram novas ferramentas de liga de aço, aumentando a capacidade de usinagem, e em 1843 foram fabricados rebolos artificiais para substituir o obsoleto arenito.
A descoberta do aço rápido em 1898 por Taylor e White aumentou a velocidade de corte (multiplicada por 3) e a capacidade de remoção de cavacos (em mais de 7).
A fabricação de rebolos desenvolve retificadoras, tanto cilíndricas quanto planas. A descoberta do carboneto de silício em 1891 por Edward Goodrich Acheson proporcionou a oportunidade de desenvolver máquinas com altas velocidades de corte, abrindo assim a oportunidade de construir máquinas muito mais precisas e potentes que eram necessárias para a crescente indústria automobilística.
O século XIX seria o século do desenvolvimento industrial.
O século 20, o grande avanço
O século deve ser dividido em dois períodos distintos, aquele que vai do início do século ao final da Segunda Guerra Mundial e desta até ao final do século. Os avanços são muito diferentes, enquanto na primeira parte se mantém o ritmo do século, que já era elevado, na outra a tecnologia avança muito rapidamente, sobretudo a electrónica, uma nova, a informática que permite, juntamente com o conhecimento dos materiais, mudanças que podem ser consideradas revolucionárias.
A eletricidade como fonte de movimento já havia sido desenvolvida no final do século XIX. No século XX, os motores de corrente alternada e contínua substituíram os motores a vapor e foram responsáveis por acionar as transmissões gerais das oficinas industriais.
Em 1910, tolerâncias de milésimos de metro começaram a ser usadas e o micrômetro "Micrômetro (instrumento)") tornou-se universal como dispositivo de medição de precisão. A indústria automobilística atua como uma força motriz no avanço das máquinas-ferramenta e das tecnologias de medição de precisão. A demanda por peças intercambiáveis e uma precisão cada vez maior levaram a avanços importantes, como a máquina de localização vertical com mesa de coordenadas polares desenvolvida pela suíça Perrenond Jacot, que atinge uma precisão antes inimaginável.
A incorporação de diferentes tecnologias, como cabeçotes, rolamentos de esferas ou fusos de esferas, resulta num aumento considerável da produtividade em toda a indústria, especialmente na indústria automotiva.
Os avanços nos materiais, essenciais para a fabricação de ferramentas de corte, deram importante contribuição em 1927 com o surgimento da widia, apresentada na feira de Leipzig (Alemanha) pela empresa Krupp.
Os sistemas de movimentação e controle tornam-se mais complicados e aprimorados com a incorporação de motores elétricos locais, inclusive para os diferentes eixos de uma mesma máquina, controles hidráulicos, pneumáticos e elétricos.
Na década de 1920, foi desenvolvido o conceito de unidades de usinagem autônomas e com ele o da transferência da peça a ser usinada e a união de ambos resulta na máquina de transferência") que é um conjunto de unidades autônomas.
Em 1943, o casamento dos cientistas soviéticos Boris e Natalia Lazarenko descobriu e construiu as primeiras máquinas EDM que foram desenvolvidas a partir de 1950 e especialmente a partir de 1955, quando os americanos conseguiram criar máquinas semelhantes. A EDM teria outro avanço espetacular quando tivesse as tecnologias de controle eletrônico do final do século e a wire EDM fosse desenvolvida.
Em 1948, começaram a ser desenvolvidos os primeiros controles eletrônicos para fresadoras. Após pesquisas realizadas pelo Massachusetts Institute of Technology, um protótipo foi feito e apresentado em 1952 (era programado com fita perfurada e a máquina podia realizar movimentos simultâneos e coordenados nos três eixos).