Изобретение токарного станка историки относят примерно к 650 г. до н. э. Тогда он состоял из двух установленных центров, между которыми зажимали деревянную или костяную заготовку. Рабом заготовка вращалась в разные стороны, по несколько оборотов. Резец находился в руках мастера, который, прижимая его к заготовке в нужном месте, снимал стружку и придавал заготовке необходимую форму.
Позже для приведения в движение заготовки на «токарном станке» приспособили лук с провисающей тетивой. Тетива оборачивалась вокруг цилиндрической части заготовки, образовывая петлю вокруг нее. При движении лука поочередно в одну и в другую стороны, подобно движениям пилы при распиливании бревна, заготовкой совершались обороты вокруг своей оси сперва в одну, а потом в другую сторону.
В XIV — XV веках распространение получили токарныестанки, у которых был ножной привод. Он состоял из упругой жерди - очепа, закрепленной над станком консольно. К концу жерди прикреплялась бечевка, обернутая вокруг заготовки на один оборот и нижним концом прикрепенная к педали. Когда нажималась педаль, бечевка натягивалась и заготовка делала один — два оборота, а жердь — сгибалась. Когда педаль отпускали, жердь снова выпрямлялась, тянула бечевку вверх, и заготовка делала столько же оборотов в другую сторону.
Примерно к 1430 г. очеп заменили на механизм, в который входили шатун, педальи кривошип. Таким образом получился привод, аналогичный приводу ножной швейной машинки, распространенной в XX веке. С того времени на токарном станке заготовка, вместо колебательного движения, получила постоянное вращение в течение всего процесса точения, в одну сторону.
В 1500 г. у станка уже имелись стальные центрыс люнетом, который мог крепиться между центрами в любом месте.
На нем можно было обрабатывать сложные детали, представляющие собой тела вращения, — даже шар. Но для обработки металлау привода было слишком мало мощи, а усилий руки, держащей резец, было недостаточно для снятия большой стружки с заготовки. Так что обработка металла была малоэффективной. Требовалось заменить руку человека на специальный механизм, а мускульную силу, приводящую станок в движение, на более мощный двигатель.
В середине XVI Жаком Бессонном был изобретен токарный станок для нарезки конических и цилиндрических винтов.
В XVII в. у новых токарных станков обрабатываемая заготовка приводилось в движение уже не мускулами токаря, а водяным колесом, однако как и раньше резец находился в руке токаря. В начале XVIII в. Все чаще токарные станки стали использоваться для резания не дерева, а металлов, поэтому проблема жесткого крепления резца и его перемещения вдоль обрабатываемой поверхности встала весьма остро.
И вот наконец проблему самоходного суппорта успешно решил механик Петра Первого Андрей Константинович Нартов. Он изобретает существенно новый токарный станок -с набором зубчатых сменных колес и механизированным суппортом.
Во второй половине XVIII в. в станкостроении резко увеличилась сфера применения металлорежущих станков, и начались поиски оптимальной схемы универсального токарного станка , который можно было бы использовать в различных целях.
Во Франции, в 1751 г., Ж. Вокансон построил более менее походящий на универсальный, токарный станок, по своим техническим данным. Он был исполнен из металла, с мощной станиной, двумч металлическими центрами, двумя направляющими V-образной формы, медным суппортом, обеспечивающим механизированное перемещение инструмента в поперечном и продольном направлениях. В это же время у токарного станка не было системы зажима заготовки в патроне, несмотря на то, что это устройство уже существовало в других конструкциях . Станком предусматривалось закрепление заготовки исключительно в центрах, расстояние между которыми можно было изменять в пределах 10 см. Так что на токарном Вокансона можно было обрабатывать только детали с одинаковой длиной.
В 1778 г. англичанином Д. Рамедоном были разработаны два типа токарных станка для нарезания резьбы. В одном станке алмазный режущий инструмент перемещался по параллельным направляющим вдоль вращаемой заготовки, скорость его перемещения задавало вращение эталонного винта. Различные шестерни давали возможность получать резьбу с разным шагом. На втором токарном станке можно было изготавливать резьбу с различным шагом на деталях с большей длиной, чем у эталона. Резец двигался с помощью струны вдоль заготовки, струна же накручивалась на центральную шпонку.
В 1795 г. французским механиком Сено был изготовлен токарный станок специально для нарезки винтов. Конструктором были предусмотрены большой ходовой винт, сменные шестерни и механизированный суппорт. У этого токарного станка не было украшений, которыми мастера ранее любили украшать свои станки.
Накопленный поколениями мастеров опыт к концу XVIII века позволил создать тот универсальный токарный станок, который стал основой машиностроения. Его автор - Генри Модсли. В 1794 г. им была создана конструкция суппорта, тогда довольно несовершенная, но уже в 1798 г., Модсли основал свою собственную мастерскую по производству станков и значительно улучшил суппорт, что дало возможность создать новый универсальный вариант токарного станка В 1800 г. он усовершенствовал и этот токарный станок, а позже создал его третий вариант, который содержал большинство элементов, имеющихся у токарных станков сегодня. При этом важно, что именно Модсли понял, что необходимо унифицировать некоторые виды деталей, и он стал первым, ктовнедрил стандартизацию резьбы на винтах и гайках, начав выпускать наборы плашек и метчиков для токарной нарезки резьб.
Р. Робертс был учеником и продолжателем дела Модсли. Его улучшения токарного станка состояли в расположении ходового винта перед станиной, добавлении зубчатого перебора, вынос ручки управления на переднюю панель, что сделало управление станком более удобным. Этот вариант токарного станка проработал до 1909 г.
Другим продолжателем дела Модсли, Д. Клементом, был создан токарный станок, на котором можно было обрабатывать детали большого диаметра. Д. Клемент учел, что скорость резания падает при постоянных скоростях вращения детали и подачи, по мере продвижения резца от периферии к центру, им была создана система увеличения скорости.
Д. Витворт в 1835 г. придумал автоматическую подачу в поперечном направлении, связав ее с механизмом продольной подачи. На этом принципиальное усовершенствование токарных станков было завершено.
Следующим этапом стала автоматизация токарных станков. Здесь пальму первенства захватили американцы. В США техника обработки металлов начала развиваться позднее, чем в Европе. Их токарные станки в первой половине XIХ в. значительно отличались от модели Модсли.
Однако ко второй половине XIХ в. у американских токарных качество было уже достаточно высоко. Токарные станки стали выпускаться серийно, причем была введена полная взаимозаменяемость блоков и деталей, выпускаемых фирмой. В токарных станках появились элементы автоматики — автоматическая остановка токарного станка при достижении деталью определенного размера, автоматическое регулирование скоростей лобового точения и др.
Однако основное достижение станкостроения США было в создании его револьверноймодификации. Это произошло в связи с началом изготовления револьверов – тогда ещенового стрелкового оружия. С. Фитч разработал и построил в 1845 г. станок для револьверов с восемью резцами для револьверной головки. Быстрая смена инструмента резко увеличила производительность изготовления серийной продукции. Это был первый и серьезный шаг к созданию станков-автоматов.